ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Алгоритм шифрования. Технические требования

1.

ГОСТ 2814789
ГОСТ VPN
Системы обработки информации. Алгоритм шифрования.
Технические требования.
Принят в СССР в 1989 году, этот стандарт стал основой
отечественной криптографии, обеспечивая защиту данных
в государственных и промышленных системах.
Year
1989

2.

ГОСТ 2814789
ГОСТ VPN
Криптографическая защита информации востребована
сегодня как в государственных, так и в
коммерческих структурах. В ряде сфер
информационная безопасность должна быть
организована в соответствии с законодательством.
Алгоритм ГОСТ 28147-89, применяемый для
шифрования информации, является актуальным на
сегодняшний день. Также используются более
современные стандарты: ГОСТ Р 34.12-2015,
посвященный блочным шифрам, а режимы их работы
регулируются ГОСТ Р 34.13-2015. Эти нормативные
акты будут рассмотрены в отдельном обзоре.
Year
1989

3.

Настоящий стандарт устанавливает единый алгоритм криптографического
преобразования для систем обработки информации в сетях электронных
вычислительных машин (ЭВМ), отдельных вычислительных комплексов и ЭВМ, который
определяет правила шифрования данных и выработки имитовставки.
Алгоритм криптографического преобразования предназначен для аппаратной или
программной реализации, удовлетворяет криптографическим требованиям и по своим
возможностям не накладывает ограничений на степень секретности защищаемой
информации.
Стандарт обязателен для организаций, предприятий и учреждений, применяющих
криптографическую защиту данных, хранимых и передаваемых в сетях ЭВМ, в
отдельных вычислительных комплексах или в ЭВМ.
ГОСТ 2814789 — первый
стандарт
шифрования
СССР,
использовался
в
госструктурах
и банках.

4.

Стандарт ГОСТ 28147-89 регламентирует аспекты симметричного
блочного шифрования, а также предписывает возможные режимы его
использования. Относится к DES-подобным криптосистемам, при
шифровании применяется схема Фейстеля. Разработка этого
стандарта шифрования стартовала в 1976 году, а нормативный акт
вступил в силу 1 июля 1990 года.
Средства криптографической защиты информации,
сертифицированные в РФ, обозначаются аббревиатурой СКЗИ. С 1
июня 2019 года поддержка ГОСТ 28147-89 в новых СКЗИ не
осуществляется. Исключение составляют случаи, когда на
установленном ранее оборудовании уже использован этот алгоритм и
нужно создать совместимое изделие.

5.

Варианты алгоритмов для шифрования
Шифр блочного типа советской разработки известен
как алгоритм криптографического преобразования
ГОСТ 28147-89. Информация делится на модули
размерностью 64 бита, каждый зашифровывается
индивидуально.
Система работает следующим образом:
1.Сформированные изначально блоки делятся на две
части.
2.На выходе данные с правого сегмента вписываются в
левую сторону.
3.Правая часть преобразуется криптографическим
способом с использованием ключа.
4.Левый сегмент с исходником и правый с
преобразованными данными соединяются с помощью
сумматора по второму модулю.
5.Система повторяет процесс еще несколько раз для
повышения уровня безопасности.

6.

Детали схемы стандарта шифрования ГОСТ
28147-89:
элементы, обозначенные буквой N с 1 по 4 –
32-битные накопители;
N5 и N6 – 32-разрядные накопители (в
первом случае постоянное заполнение С2, во
втором – С1);
256-битный запоминающий блок (КЗУ)
включает 8 32-разрядных накопителей;
СМ5 – дополнительный сумматор по модулю
2;
СМ1 и СМ3 – 32-битные сумматоры по 232разрядному модулю;
СМ4 – сумматор, использующий модуль 2321;
узлы замены с К1 по К8 составляют блок
подстановки, память 64-битная;
R – 11-битный регистр сдвига в левую сторону
циклического типа.

7.

Регламенты функционирования ГОСТ 28147-89
Алгоритм шифрования ГОСТ 28147-89 может
функционировать в четырех вариантах:
1.Простая замена. Информация преобразовывается за
счет распараллеливания на нужное число потоков. Этот
вариант отличает высокая производительность. Но есть
минус – одни и те же блоки открытых данных
преобразуются в идентичные зашифрованные сегменты.
Это позволяет раскрыть его структуру. Не имеет смысла
шифровать таким методом больше, чем 1 блок текста.
2.Режим гаммирования предусматривает дробление
данных на блоки «s». Впоследствии исходные сегменты
соединяются с усеченными зашифрованными (состоят из
синхро-посылки IV и определенного значения счетчика).
Этот вариант используется чаще всего, так как
обеспечивает высокую скорость. В этом случае
применяется способ прямого криптографического
преобразования Ek.

8.

1.Режим гаммирования дополненный обратной связью
в ГОСТ 28147-89 представляет собой особый метод
применения симметричного шифра в блочном
исполнении. При таком подходе любой последующий
блок суммируется по модулю 2 с перешифрованным
предыдущим сегментом. При возникновении ошибок
передачи не получится расшифровать только
поврежденный элемент, на остальные это никак не влияет.
2.Режим выработки имитовставки. Процесс шифрования
подобен простой замене с зацеплением. Технология
отличается за счет формирования последнего блока, где
используется производный ключ, который меняется в
зависимости от того, был последний сегмент с исходной
информацией полным, или нет.

9.

Шифрование с помощью ГОСТ 28147-89 должно осуществляться
с соблюдением требований регуляторов. Компания «РостелекомСолар» использует только СКЗИ от ведущих вендоров – «Код
Безопасности», «ИнфоТеКС», «С-Терра СиЭсПи».
Защита данных может быть реализована по-разному:
1.Защищённый канал между объектами компании. На каждом
объекте устанавливается СКЗИ, информация передается между
ними в зашифрованном виде. Данный вариант подходит для
различных топологий сети: звезда, полносвязная, точка-точка.
2.Организация защищенного доступа к ресурсам, размещенного в
крупнейшем ЦОД России. СКЗИ уже установлены в ЦОД, на
установку и настройку на других объектах требуется минимум
времени.
3.Обслуживание защищенных каналов связи. Если в компании уже
организована передача зашифрованных данных с помощью СКЗИ,
то можно передать это оборудование на эксплуатацию в
«Ростелеком-Солар». После окончания срока эксплуатации
«Ростелеком-Солар» предоставляет новое оборудование.

10.

При подаче заявки на подключение сервиса ГОСТ VPN с
применением ГОСТ 28147-89 нужно заполнить опросный лист. На
основе полученной информации специалисты «РостелекомСолар» подберут оптимальный вариант сервиса и подготовят
бюджетную оценку. После согласования всех параметров
проводятся монтажные работы и запуск
оборудования в
Заключение
эксплуатацию. В дальнейшем оборудование постоянно находится
на мониторинге, специалисты обновляют
его конфигурацию,
а
Оборудование
для шифрования
каналов связи с
также ключевую информацию и версии
ПО. ЭтоГОСТ
позволяет
поддержкой
28147-89 может быть приобретено на
обеспечивать высокий уровень безопасности
и соответствовать
баланс компании
или предоставляться по сервисной модели.
актуальным требованиям регуляторов.
Подписка на сервис ГОСТ VPN ничем не уступает покупке
оборудования – используются сертифицированные СКЗИ,
соответствующие требованиям регуляторов. При этом не
требуются колоссальные затраты на подключение и
собственный персонал. Сервис оплачивается ежемесячно, а
специалисты «Ростелеком-Солар» круглосуточно
поддерживают его работоспособность.