Рашифровка — термин в криптографии и телекоммуникациях¶

Рашифровка — процесс восстановления исходного содержания зашифрованного сообщения (plaintext) из его шифротекста (ciphertext) с использованием ключа или без него. Термин является калькой с английского decryption и используется в криптографии, информационной безопасности, телекоммуникациях и радиотехнике. Противоположным по назначению процессом является шифрование (encryption), при котором открытый текст преобразуется в нечитаемую форму.

¶Этимология и терминология

Слово «рашифровка» происходит от англ. decryption, образованного от лат. de- (приставка отрицания или разрушения) и греч. kryptós (скрытый). В русском языке параллельно используются два термина: «дешифровка» (от decipher) и «рашифровка» (от decryption). Между ними существует смысловое различие: дешифровка традиционно относится к восстановлению смысла из шифров, основанных на подстановке или перестановке знаков (например, рукописных шифров, телеграфных кодов), тогда как рашифровка применяется к математически строгим шифрам с использованием ключей. На практике граница размыта, и оба термина часто употребляются как синонимы.

¶Принцип действия

При шифровании открытый текст $M$ преобразуется в шифротекст $C$ с помощью алгоритма $E$ и ключа $K$: $C = E_K(M)$. Рашифровка выполняет обратную операцию $D$: $M = D_K(C)$. Корректность рашифровки обеспечивается свойством обратимости шифра — для каждого допустимого ключа должна существовать однозначная обратная функция.

В зависимости от того, используется ли при рашифровке тот же ключ, что и при шифровании, различают:

• Симметричные шифры — ключ шифрования и рашифровки совпадает или легко вычисляется друг из друга (AES, DES, ГОСТ 28147-89, «Кузнечик»).
• Асимметричные шифры — используются связанные, но различные ключи: открытый для шифрования и закрытый для рашифровки (RSA, ECC, ГОСТ Р 34.12-2015 «Магма» в сочетании с протоколами обмена ключами).

¶Методы рашифровки

¶Классические методы

До появления электронных вычислительных машин рашифровка выполнялась вручную или с помощью механических устройств. Основные подходы:

• Частотный анализ — подсчёт частоты букв или символов в шифротексте и сопоставление с частотным распределением языка. Эффективен против моноалфавитных подстановочных шифров.
• Метод перебора (брутфорс) — последовательная проверка всех возможных ключей. Для шифров с небольшим пространством ключей (например, шифр Цезаря, 25 вариантов) применим вручную.
• Метод известного открытого текста — используется, если часть исходного сообщения известна рашифровщику.
• Метод «индекса совпадений» — статистический приём, позволяющий определить длину периода в шифрах с перестановкой.

¶Современные методы

В криптографии XX–XXI веков рашифровка опирается на математический аппарат:

• Алгебраические атаки — сведение задачи рашифровки к решению системы уравнений (атаки на RSA через факторизацию больших чисел, на ECC через дискретный логарифм).
• Атаки по сторонним каналам — анализ времени выполнения, энергопотребления, электромагнитных излучений устройства для извлечения ключа.
• Квантовые алгоритмы — алгоритм Шора позволяет в полиномиальное время факторизовать числа и решать дискретный логарифм, что теоретически делает небезопасными RSA и ECC при появлении масштабируемых квантовых компьютеров.
• Перебор с применением GPU/ASIC — аппаратно ускоренный брутфорс, применяемый для слабых паролей и устаревших шифров.

¶Криптостойкость

Устойчивость шифра к рашифровке без ключа называют криптостойкостью. Современные стандарты (AES-256, ГОСТ Р 34.13-2015) считаются криптостойкими при условии отсутствия существенных недостатков в реализации. Криптостойкость оценивается по:

• размеру пространства ключей (для AES-256 — $2^{256}$ комбинаций);
• наличию математически доказанной устойчивости к известным атакам;
• результатам конкурсов и публичных проверок (например, конкурс AES, проводившийся NIST в 1997–2001 годах).

¶Применение

Рашифровка используется в защите банковских транзакций (TLS/SSL), защищённой связи (мессенджеры со сквозным шифрованием), защите государственной тайны, хранении персональных данных. В России деятельность по рашифровке информации регулируется Федеральным законом «О государственной тайне» и нормативными актами ФСБ, устанавливающими требования к криптосредствам (сертификация по ГОСТ Р 34.10-2012 и ГОСТ Р 34.12-2015).

¶См. также

• Шифрование
• Криптография
• Дешифровка
• Криптостойкость

¶Источники

• Меняшин В. А. Криптография: учебное пособие. — М.: Лаборатория знаний, 2020.
• Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходный код на C. — М.: Вильямс, 2003.
• ГОСТ Р 34.12-2015. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Блочные шифры.
• ГОСТ Р 34.13-2015. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Режимы блочного шифрования.
• Кобляров В. С. Криптографическая защита информации. — М.: Горячая линия — Телеком, 2016.