Slides do Módulo de Criptografia - Si.lopesgazzani.com.br

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 />
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