Аналіз застосування криптографічних методів для побудови системи управління паролями

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена аналізу сучасних підходів до захисту облікових даних користувачів та розробленню прототипу менеджера паролів із використанням сучасних криптографічних алгоритмів і механізмів безпеки. У роботі розглянуто актуальні загрози, пов’язані з використанням паролів, та обґрунтовано доцільність застосування спеціалізованих систем управління паролями для зниження ризиків несанкціонованого доступу. У першому розділі кваліфікаційної роботи проаналізовано галузі застосування менеджерів паролів, розглянуто класифікацію сучасних рішень та виконано огляд наукових і технічних джерел, що стосуються проблем безпечного зберігання та використання паролів. У другому розділі кваліфікаційної роботи досліджено криптографічні механізми захисту облікових даних, зокрема алгоритми шифрування, хешування та виведення ключів. Розглянуто математичні основи алгоритмів AES, XChaCha20-Poly1305, PBKDF2, bcrypt, scrypt та Argon2id, а також принципи End-to-End Encryption і Zero-Knowledge. У третьому розділі кваліфікаційної роботи реалізовано прототип менеджера паролів із графічним інтерфейсом користувача, розроблено механізми автентифікації, шифрування та захисту збережених даних, а також проведено тестування функціональності та безпеки розробленої системи.

The qualification thesis is devoted to the analysis of modern approaches to protecting user credentials and to the development of a password manager prototype using contemporary cryptographic algorithms and security mechanisms. The paper considers current threats associated with password usage and substantiates the feasibility of applying specialized password management systems to reduce the risks of unauthorized access. The first chapter analyzes the application areas of password managers, presents a classification of modern solutions, and reviews scientific and technical sources related to the problems of secure password storage and usage. The second chapter investigates cryptographic mechanisms for protecting credentials, including encryption, hashing, and key derivation algorithms. The mathematical foundations of the AES, XChaCha20-Poly1305, PBKDF2, bcrypt, scrypt, and Argon2id algorithms are examined, as well as the principles of End-to-End Encryption and Zero-Knowledge. The third chapter presents the implementation of a password manager prototype with a graphical user interface, describes the developed authentication, encryption, and data protection mechanisms, and provides the results of functional and security testing of the developed system.