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Cifra Cifra One One-Time One Time Time Pad<br />Pad<br /> K: CONSTITUICAO (chave)<br /> P: ANOITEELONGA (texto claro)<br /> C: STX SOH SOH SUB NUL FF VT EM ACK CR ACK SO (texto cifrado)<br />45<br />C = P ⊕ K<br />A N O I T E E L O N G A<br />P 0100 0001 0100 1110 0100 1111 0100 1001 0101 0100 0100 0101 10010101 0100 1100 0100 1111 0100 1110 0100 0111 0100 0001<br />C O N S T I T U I C A O<br />K 0100 0011 0100 1111 0100 1110 0101 0011 0101 0100 0100 1001 0101 0100 0101 0101 0100 1001 0100 0011 0100 0001 0100 1111<br />STX SOH SOH SUB NUL FF VT EM ACK CR ACK SO<br />C 00000010 00000001 00000001 00011010 00000000 00001100 00010001 00011001 00000110 00001101 00000110 00001110<br />Técnicas Técnicas de de Transposição<br />Transposição<br /> Obtida pela permutação dos símbolos ou letras do texto<br />original que reaparecem em posições diferentes no texto<br />cifrado<br /> Cifragem guiada por trilhos ( rail fence technique )<br /> O texto original é escrito numa seqüência de colunas e depois é<br />obtido cifrado lendo-se uma seqüência de linhas<br /> Ex: Texto original : “ meet me after the toga party”<br />Guiada por trilhos em 2 e 4 linhas:<br />m m t h g r<br />47<br />m e m a t r h t g p r y<br />e t e f e t e o a a t<br />Texto cifrado : MEMATRHTGPRYETEFETEOAAT<br />Texto cifrado : MMTHGREEEEATEARTPYTFTOA<br />e e e e a t<br />e a r t p y<br />t f t o a<br />Cifra Cifra One One-Time One Time Time Pad<br />Pad<br />• K: ACK GS SOH CAN US (chave)<br />• P: CLONE (texto claro)<br />• C: EQNVZ (texto cifrado)<br />• K: ACK RS NUL STX ESC (chave)<br />• P: CONTA (texto claro)<br />• C: EQNVZ (texto cifrado)<br />46<br />Técnicas Técnicas Técnicas Técnicas Técnicas de de Transposição<br />Transposição<br />48<br />C L O N E<br />P 01000011 01001100 01001111 01001110 01000101<br />ACK GS SOH CAN US<br />K 00000110 00011101 00000001 00011000 00011111<br />E Q N V Z<br />C 01000101 01010001 01001110 01010110 01011010<br />C O N T A<br />P 01000011 01001111 01001110 01010100 01000001<br />ACK RS NUL STX ESC<br />K 00000110 00011110 00000000 00000010 00011011<br />E Q N V Z<br />C 01000101 01010001 01001110 01010110 01011010<br /> Cifragem usando retângulos<br /> O texto original é escrito num retângulo(por ex:4lsx7col), linha<br />a linha, e depois é obtido cifrado lendo-se, coluna a coluna,<br />tendo-se o cuidado de permutar a ordem das colunas<br /> Ex: Texto original : “ attack postponed until two am xyz”<br />No retângulo:<br />a t t a c k p<br />o s t p o n e<br />d u n t i l t<br />w o a m x y z<br />3 4 1 2 5 6 7<br />Chave definindo a ordem das<br />colunas no texto cifrado<br />Texto cifrado : TTNAAPTMTSUOAODWCOIXKNLYPETZ<br />12
Algoritmos Algoritmos baseados<br />baseados<br />em em Técnicas Técnicas de de Substituição Substituição e e Transposição<br />Transposição<br /> DATA ENCRYPTION STANDARD ( DES ) 1977<br /> Histórico: A IBM e sua sócia, a firma AETNA , do mercado financeiro,<br />precisavam desenvolver a criptografia para permitir a transmissão por<br />satélite, o novo negócio de ambas à época. O esforço se iniciou em<br />1971 , inspirados no modelo de SHANON de 1949 e resultou no<br />desenvolvimento do sistema LÚCIFER com chave de 128 bits.<br /> Objetivo: “ É embaralhar completamente os DADOS e a CHAVE, de<br />modo que todos os bits do texto cifrado dependam de todos os bits de<br />DADOS e de todos os bits da CHAVE (...) com um bom algoritmo (o<br />DES), onde não deverá haver nenhuma correlação entre o texto<br />cifrado, os dados originais e a chave”<br />49<br />DES<br />DES<br />Considerações<br />Considerações<br />Até Até que ponto o DES funciona ? Até Até que ponto ele é seguro ?<br />1997 1997, a cia RSA Data Security Inc. lançou um desafio DES Challenge I para<br />quebrar o texto claro “Strong Strong cryptography makes the world a safer<br />place place”. Foi decifrada em menos de 4 meses.<br />1999 1999, DES Challenge III. Outra frase foi decifrada em pouco mais de 22<br />horas por uma rede de voluntários juntamente com um computador<br />especialmente construído para a ocasião chamado DEEP CRACK no valor de<br />U$250 mil.<br />Única maneira conhecida de desvendar o DES é procurar exaustivamente<br />todas as 2 56 chaves possíveis<br />possíveis, embora na média você esperaria ter de<br />procurar apenas metade do espaço de chaves, ou<br />2 55 = 3,6 x 10 16 chaves<br /> Em uma estação de trabalho moderna obtém-se uma criptografia em 1,5<br />µs, logo seria necessário 5,0 x 10^116 µs (~1.500 anos) para desvendar<br />uma chave.<br />Pesquisa por um espaço de chave é uma tarefa altamente paralela ,<br />portanto se você pudesse colocar 3.000 PCs a serviço, levaríamos apenas 6<br />meses para desvendar uma chave.<br /> Concluímos, observando que não existe prova matemática publicada de<br />que o DES é seguro<br />51<br />Esquema Esquema DES<br />DES<br />Introdução<br />Introdução<br /> Os dados são cifrados em<br />blocos de 64 bits usando<br />uma chave de 56 bits<br /> A entrada de 64 bits<br />mediante uma série de<br />16 passos é transformada<br />numa saída também de<br />64 bits.<br /> Os mesmos 16 passos com<br />a mesma chave é usada<br />para reverter a criptografia<br />(decriptografia)<br /> Além dos 56 bits , a chave<br />também possui 8 bits de<br />paridade ímpar<br />(há um bit de paridade<br />para cada um dos 8 bits)<br />50<br />DES<br />DES<br />52<br />Chave de 56 bits<br />Texto claro de<br />64 bits<br />Transposição inicial<br />Iteração 1<br />Iteração 2<br />Iteração 16<br />Troca (swap) de 32 bits<br />Transposição inversa<br />Texto cifrado<br />de 64 bits<br />(a) esboço geral (b) Detalhe de uma iteração<br /> Considerando que o DES é potencialmente vulnerável a um<br />ataque de força bruta, algumas alternativas foram abordadas<br />Desenvolver um novo algoritmo denominado IDEA (Int’l Data Encryption<br />Algorithm);<br />Preservar o investimento já feito em Software e Hardware fazendo-se<br />MÚLTIPLAS CRIPTOGRAFIAS COM “DES DES” E MÚLTIPLAS CHAVES<br />Solução Solução possível<br />Rodar o algoritmo de 56 bits múltiplas vezes, tomando a saída de 64 bits<br />de uma iteração do DES como a entrada para a interação DES seguinte e<br />usando uma chave criptográfica diferente para cada rodada<br />O TRIPLE DES (3DES) é o padrão de criptografia para o PPP (RFC 2420)<br />para a camada de enlace.<br />DOUBLE DES (2DES) COM 2 CHAVES<br />TRIPLE DES (3DES) COM 2 CHAVES<br />TRIPLE DES (3DES) COM 3 CHAVES<br />13
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