Kryptografia – elementarz cześć I

Prezentacja na temat: "Kryptografia – elementarz cześć I"— Zapis prezentacji:

1 Kryptografia – elementarz cześć I
13 listopad 2006

2 Agenda Reprezantacja danych w systemach komputerowych
Szyfrowanie danych Konwencjonalne Z kluczem jawnym Funkcje skrótu Bezpieczna wymiana danych

3 Reprezantacja danych Dane są przechowywane w postaci binarnej (zerojedynkowej) Interpretacja danych zależy od programu, który z nich korzysta; edytor traktuje dane jako tekst, zaś dla szyfratora te same dane są blokami binarnymi do zaszyfrowania

4 Tekst jawny do przesłania
Szyfrowanie danych Szyfrogram Tekst jawny do przesłania Kanał transmisyjny Qwe4 % yut^ Drt *$3w To jest tekst do przesłania To jest tekst do przesłania Szyfrator Deszyfrator

5 Szyfrowanie konwencjonalne - symetryczne
Funkcje realizowane przez szyfrator / deszyfrator są znane [M] [C] [M] Szyfrator C = E(M, K) Deszyfrator M = D(C, K) Klucz K Klucz K Klucz (ten sam do szyfrowania / deszyfrowania) chroniony

6 Szyfrowanie konwencjonalne - ograniczenia
Stacja 1: Klucze: K12, K13 Ilość par kluczy dana zależnością: N (N - 1) / 2 Sieć publiczna Stacja 3: Klucze: K13, K23 Stacja 2: Klucze: K12, K23

7 Szyfrowanie konwencjonalne – algorytm DES
Działa na blokach 8 bajtowych Klucz ma długość 56 bitów; 256= Implementowany na kartach

8 Szyfrowanie konwencjonalne – algorytm DES c.d.
Opublikowane ataki na DES Deep Crack, lipiec 1998 , Deep Crack + grupa internetowa Distributed.Net; czas na znalezienie klucza: 22 godz. 15 min. (bez grupy czas ~ 4,5 dnia) Parametry: 1800 układów specjalizowanych ASIC, zegar 40 MHz, szybkość przeszukiwań 90 mld kluczy/sek, Koszt: $

9 Szyfrowanie konwencjonalne - podsumowanie
Algorytmy: DES, 3DES, RC4, IDEA, Skipjack, AES Zaletą jest duża szybkość działania i możliwość realizacji sprzętowej (w postaci układów scalonych)

10 Szyfrowanie z kluczem jawnym - asymetryczne
Ta sama funkcja F() wykorzystywana do szyfrowania i deszyfrowania Możliwe jest również odwrócenie działania algorytmu szyfrowania [M] [C] [M] Szyfrator C = F(M, P) Deszyfrator M = F(C, S) Klucz P Klucz S Klucz jawny P znany nadawcy – publikowany przez odbiorcę Para kluczy: jawny P i tajny S znana odbiorcy

11 Szyfrowanie z kluczem jawnym
Stacja 1: Klucze: S1, P1, P2, P3 Sieć publiczna Stacja 3: Klucze: S3, P1, P2, P3 Stacja 2: Klucze: S2, P1, P2, P3

12 Szyfrowanie z kluczem jawnym – algorytm RSA
Działa na blokach o długości zależnej od długości n Implementowany na kartach (GemSafe)

13 Szyfrowanie z kluczem jawnym – algorytm RSA c.d.
Opublikowane ataki na RSA Faktoryzacja liczby z 140 cyframi dziesiętnymi (467 bitowej) Herman te Riele, CWI Amsterdam , 1,5 miesiąca obliczeń 125 stacji roboczych SGI, SUN + 60 PC W końcowej fazie wykorzystywano komputer mainframe

14 Funkcja skrótu (np. SHA-1, MD5)
Funkcje skrótu Cechy funkcji skrótu: „odcisk palca” zależy od całego tekstu, długość tekstu jest dowolna dowolna, nawet najmniejsza zmiana tekstu pociąga zmianę „odcisku palca”, nie ma możliwości konstrukcji dla danego „odcisku palca” pasującego tekstu Tekst (np. dokument MS Word) Funkcja skrótu (np. SHA-1, MD5) Tzw. „Odcisk palca” tekstu

15 Bezpieczna transmisja danych - wyzwania
Uwierzytelnienie (autentykacja) Autoryzacja Poufność Integralność (zawartości, sekwencji) Niezaprzeczalność

16 Bezpieczna transmisja danych - przykład
Zleceniodawca: Nazwa: Jan Nowak Nr rachunku: Odbiorca: Nazwa: Canal+ Nr rachunku: Tytułem: opłata (pay-for-view) za walkę R.J.Junior – D.Michalczewski Kwota: 150 zł

17 Bezpieczna transmisja danych – przykład c.d.
Jan Nowak Poufność Integralność Uwierzytelnienie Autoryzacja Niezaprzeczalność Sieć publiczna Bank

18 Bezpieczna transmisja danych – przykład c.d.
Jan Nowak – algorytmy: 3DES, RSA, SHA-1 Klucz sesji generowany przy każdej transmisji Polecenie przelewu Polecenie przelewu SHA-1 3DES Odcisk palca Podpis Przechowywane przez klienta (np. karta) RSA KSESJI RSA PJN SJN PBANK