Исследование симметричных алгоритмов шифрования

1. Исследование симметричных алгоритмов шифрования.

Выполнил Кравец Д.В.
Руководитель доц. Попов С.В.
Консультант ст.преп. Зубков А.В.

2.

Цель исследования - изучение существующих алгоритмов
шифрования данных, выявление наиболее эффективного
алгоритма шифрования.
Задание исследования - исследовать алгоритмы шифрования.
Разработать программу для шифрования данных. Сравнить
алгоритмы по параметрам скорость шифрования, нагрузка на
компьютер (использование оперативной памяти и центрального
процессора).

3.

Криптопровайдеры Microsoft
Microsoft Base Cryptographic Provider
Microsoft Strong Cryptographic Provider
Microsoft Enhanced Cryptographic Provider
Microsoft AES Cryptographic Provider
Microsoft DSS Cryptographic Provider
Microsoft Base DSS and Diffie-Hellman Cryptographic Provider
Microsoft Enhanced DSS and Diffie-Hellman Cryptographic Provider
Microsoft DSS and Diffie-Hellman/Schannel Cryptographic Provider
Microsoft RSA/Schannel Cryptographic Provider
Microsoft RSA Signature Cryptographic Provider

4.

Криптопровайдеры Российской Федерации
Производитель
Решаемые задачи
ООО «КРИПТО-ПРО»
Хранение ключей и сертификатов пользователей,
шифрование, ЭЦП, хэширование
ООО «Лисси»
Хранение ключей и сертификатов пользователей,
шифрование, ЭЦП, хэширование
ОАО «ИнфоТеКС»
Хранение ключей и сертификатов пользователей,
шифрование, ЭЦП, хэширование
ЗАО «Сигнал-КОМ»
Хранение ключей и сертификатов пользователей,
шифрование, ЭЦП, хэширование
ОКБ САПР
Хранение ключей и сертификатов пользователей,
шифрование, ЭЦП, хэширование

5.

Алгоритмы поддерживаемые киптопровайдерами
Криптопровайдер Microsoft
Криптопровайдер КриптоПро
SHA
ГОСТ 34.11-94
MD
ГОСТ 34.11-2012
RSA
ГОСТ Р 34.10-94
DSA
ГОСТ Р 34.10-2001
DES
ГОСТ Р 34.10-2012
Triple DES
ГОСТ 28147-89
RC2
ГОСТ Р 34.12-2015
AES

6.

Окно программы

7.

Пример шифрованных/дешифрованных данных по алгоритму AES

8.

Использование ресурсов компьютера при шифровании
Использование ЦП при шифровании
38
36,8
37
36,2
36,4
ЦП, %
36
35
34
32,8
33
32,6
33
32,8
33,4
33,3
33,2
32,8
32,5
32
0
10
20
30
40
50
60
Время, сек
ГОСТ 28147
AES
70
80
90
100

9.

Использование ресурсов компьютера при шифровании
Оперативная память, Мбайт
Использование оперативной памяти при шифровании
120
100
80
87,1
78,9
89,3
88,3
91,9
88,5
81,3
79,5
79,5
79,5
79,5
50
Время, сек
60
70
80
90
67,9
60
40
20
0
10
20
30
40
ГОСТ 28147-89
AES

10.

Использование ресурсов компьютера при расшифровании
Использование ЦП при расшифровании
40
36,8
35
32,3
36,1
32,5
35,8
32,4
32,6
32,6
32,9
33
32,3
32,8
32,7
10
20
30
40
50
60
Время, сек
70
80
90
100
30
ЦП, %
25
20
15
10
5
0
-5
ГОСТ 20147-89
AES

11.

Использование ресурсов компьютера при расшифровании
Оперативная память, Мбайт
Использование оперативной памяти при расшифровании
120
110,4
106,7
105,5
100
80
60
52,8
53,8
54,5
55,3
56,3
57,1
58,3
61,4
10
20
30
40
50
60
70
Время, сек
80
62,8
63,8
90
100
40
20
0
ГОСТ 28147-89
AES
66,9
66,9

12.

Среднестатистические показатели с
учётом среднеквадратического отклонения
ГОСТ 28147-89
AES
Шифрование
Дешифрование
Шифрование
Дешифрование
36,34 ± 0,4
36,26 ± 0,35
32,9 ± 0,3
32,61 ± 0,2
Загрузка
оперативной
памяти,
Мбайт
84,3 ± 3,9
106,97 ± 1,77
81,9 ± 6,2
59,2 ± 4,8
Затраченное
время, сек
32
30
110
117
Загрузка ЦП,
%