Прежде чем перейти к рассмотрению криптографических протоколов, а также к их практическому применению, необходимо уделить внимание вопросам, которые в рамках криптографии давно признаются классическими, а именно - основам построения систем засекреченной связи. Под системой засекреченной связи будем понимать систему передачи информации, в которой смысл передаваемой информации скрывается с помощью криптографических преобразований. При этом сам факт передачи информации не утаивается.
В основе каждой системы засекреченной связи - использование алгоритмов шифрования как основного средства сохранения конфиденциальности. Зашифрование - процесс криптографического преобразования множества открытых сообщений в множество закрытых сообщений. Расшифрование - процесс криптографического преобразования закрытых сообщений в открытые. Дешифрование - процесс нахождения открытого сообщения, соответствующего заданному закрытому при неизвестном криптографическом преобразовании. Множество открытых сообщений может быть представлено в виде битового потока, сетевого фрейма, файла и т.д.
Абстрактно систему засекреченной связи можно описать как множество отображений множества открытых сообщений в множество закрытых. Выбор конкретного типа преобразования определяется ключом расшифрования (или зашифрования). Отображения должны обладать свойством взаимооднозначности, то есть при расшифровании должен получаться единственный результат, совпадающий с первоначальным открытым сообщением (см. рис. 1.1). Ключи зашифрования и расшифрования могут в общем случае быть различными, хотя для простоты рассуждений (применительно к этой главе) предположим, что они идентичны. Множество, из которого выбираются ключи, называется ключевым пространством. Совокупность процессов зашифрования, множества открытых сообщений, множества возможных закрытых сообщений и ключевого пространства называется алгоритмом зашифрования. Совокупность процессов расшифрования, множества возможных закрытых сообщений, множества открытых сообщений и ключевого пространства называется алгоритмом расшифрования.