maxbarsukov-itmo/7 инфобез/лабораторные/lab6

Лабораторная работа №6

Tip

Cryptography is nightmare magic math that cares what kind of pen you use.

.pdf	.docx	.docx
report	report	template

• Гайд по выполнению Работы 6.

---

Задание

«Криптография на практике: шифрование файлов и сообщений»

Назначение: получить практический опыт использования симметричного и асимметричного шифрования.

1. Симметричное шифрование: установите программу VeraCrypt. Создайте небольшой зашифрованный контейнер (файл), защищенный паролем. Смонтируйте его как виртуальный диск и скопируйте в него несколько файлов.
2. Асимметричное шифрование: установите почтовый клиент Thunderbird и дополнение Enigmail или используйте онлайн-генератор PGP. Сгенерируйте свою пару ключей (открытый и закрытый). Экспортируйте свой открытый ключ в файл.
3. (Опционально) Обменяйтесь открытыми ключами с одногруппником и отправьте друг другу зашифрованное текстовое сообщение.

Что сдают студенты

Note

Часто при сдаче Работы 6 просят доказать шифруемость контейнера VeraCrypt. Для этого можно, например, открыть файл контейнера через 010 Editor (или аналогичные программы) и показать, что данные в нем хранятся не в открытом виде.

• Скриншот интерфейса VeraCrypt с смонтированным томом.
• Файл с экспортированным открытым PGP-ключом.
• Краткое описание разницы между симметричным и асимметричным шифрованием.

Критерии оценки

• 3 балла: Создание и использование зашифрованного контейнера в VeraCrypt.
• 2 балла: Генерация пары PGP-ключей.

Контрольные вопросы

1. В чем основное различие между симметричным и асимметричным шифрованием?

Основное различие заключается в количестве ключей, используемых для шифрования и дешифрования.

• Симметричное шифрование использует один и тот же ключ (секретный ключ) как для шифрования, так и для расшифровки данных. Это быстро и эффективно для шифрования больших объемов данных. Пример: AES (используется в VeraCrypt), DES, 3DES.
• Асимметричное шифрование использует пару ключей: открытый (public key) и закрытый (private key). Сообщение, зашифрованное открытым ключом, может быть расшифровано только соответствующим закрытым ключом, и наоборот. Это решает проблему безопасной передачи ключа, но работает медленнее. Пример: RSA (используется в PGP/GPG).

Простая аналогия:

• Симметричное шифрование — это как один ключ, который закрывает и открывает сейф. Нужно безопасно передать этот ключ владельцу сейфа.
• Асимметричное шифрование — это как замочная скважина (открытый ключ), в которую любой может опустить письмо, но достать его может только тот, у кого есть уникальный ключ (закрытый ключ).

2. Как решается проблема безопасной передачи ключа в асимметричной криптографии?

В асимметричной криптографии проблема безопасной передачи ключа не возникает для секретного сообщения, и в этом её главное преимущество.

Механизм решения:

1. Открытый ключ предназначен для свободного распространения. Его можно публиковать на сайтах, отправлять по почте, размещать на серверах ключей. Он не является секретным.
2. Закрытый ключ хранится в тайне. Владелец никому его не передает и защищает паролем.
3. Процесс шифрования:
   • Если кто-то (например, ваш одногруппник) хочет отправить вам секретное сообщение, он шифрует его с помощью вашего открытого ключа.
   • После шифрования расшифровать это сообщение можно только с помощью вашего закрытого ключа. Даже сам отправитель не сможет прочитать зашифрованное сообщение.
   • Поскольку закрытый ключ никогда никуда не передавался и находится только у вас, перехват зашифрованного сообщения или открытого ключа не позволит злоумышленнику его прочитать.

Таким образом, необходимость в безопасном канале для передачи ключа исчезает — нужен только канал, гарантирующий аутентичность открытого ключа (что он действительно принадлежит вам, а не злоумышленнику).

3. Для каких реальных задач применяется шифрование (приведите 3 примера)?

1. Защита данных при передаче (HTTPS/SSL/TLS). Когда вы заходите на сайт банка, входите в социальную сеть или совершаете покупки онлайн, соединение между вашим браузером и сервером шифруется. Это защищает логины, пароли, номера кредитных карт от перехвата.
2. Шифрование дисков и устройств (BitLocker, FileVault, VeraCrypt). Используется для защиты данных на ноутбуке, внешнем жестком диске или USB-флешке в случае их утери или кражи. Даже получив физический доступ к устройству, злоумышленник не сможет прочитать данные без пароля или ключа.
3. Защищенная коммуникация (PGP/GPG в email, Signal, WhatsApp). Шифрование используется для защиты конфиденциальности переписки по электронной почте и в мессенджерах. Оно гарантирует, что прочитать сообщение сможет только intended recipient (предназначенный получатель).

---

Полезные ссылки

Ссылка	Описание
docs/template.docx	Шаблон отчёта для Работы 6
veracrypt.io/en/Beginner's%20Tutorial.html	Официальное руководство для начинающих по VeraCrypt
proton.me/blog/what-is-pgp	Простое объяснение PGP

Лицензия

Проект доступен с открытым исходным кодом на условиях Лицензии MIT.
Авторские права 2025 Max Barsukov

Поставьте звезду ⭐, если вы нашли этот проект полезным.