An toàn thông tin - Chủ đề 2: Hệ thống Mã hóa đối xứng

Nội dung text: An toàn thông tin - Chủ đề 2: Hệ thống Mã hóa đối xứng

1. ChChủđủđềề2:2: HHệệ ththốốngng MãMã hóahóa đốđốixixứứngng
2. MMởđởđầầuu HHệệ ththốốngng mãmã hhóóaa đđốốii xxứứngng (symmetric(symmetric cryptosystem)cryptosystem) HHệệ ththốốngng mãmã hhóóaa quyquy ưướớcc (conventional(conventional cryptosystem)cryptosystem) HHệệ ththốốngng mãmã hhóóaa trongtrong đđóó quyquy trtrììnhnh mãmã hhóóaa vvàà gigiảảii mãmã đđềềuu ssửử ddụụngng chungchung mmộộtt khokhoáá khkhóóaa bbíí mmậậtt (secret(secret key)key) ViViệệcc bbảảoo mmậậtt thôngthông tintin phphụụ thuthuộộcc vvààoo viviệệcc bbảảoo mmậậtt khkhóóaa
3. HHệệ ththốốngng mãmã hóahóa đốđốixixứứngng
4. CácCác pphhươươngng pháppháp truytruyềềntnthhốốngng CCáácc phphươươngng phpháápp truytruyềềnn ththốốngng ssửử ddụụngng:: PhPhéépp thaythay ththếế (substitution):(substitution): thaythay ththếế 11 ttừừ/ký/ký ttựự bbằằngng 11 ttừừ/ký/ký ttựự khkháácc PhPhéépp thaythay đđổổii vvịị trtríí (transposition):(transposition): ccáácc kýký ttựự đưđượợcc thaythay đđổổii vvịị trtríí ViViệệcc thaythay ththếế/thay/thay đđổổii vvịị trtríí ccóó ththểể đưđượợcc ththựựcc hihiệệnn:: ĐơĐơnn kýký ttựự (mono(mono alphabetic)alphabetic) ĐĐaa kýký ttựự (poly(poly alphabetic)alphabetic)
5. PhPhươươngng pháppháp mãmã hóahóa ddịịchch chuychuyểểnn ShiftShift Cipher:Cipher: MMộộtt trongtrong nhnhữữngng phphươươngng phpháápp lâulâu đđờờii nhnhấấtt đưđượợcc ssửử ddụụngng đđểể mãmã hhóóaa ThôngThông đđiiệệpp đưđượợcc mãmã hhóóaa bbằằngng ccááchch ddịịchch chuychuyểểnn xoayxoay vòngvòng ttừừngng kýký ttựự đđii kk vvịị trtríí trongtrong bbảảngng chchữữ ccááii TrTrưườờngng hhợợpp vvớớii kk=3=3 ggọọii llàà phphươươngng phpháápp mãmã hhóóaa CaesarCaesar
6. PhPhươươngng pháppháp mãmã hóahóa ddịịchch chuychuyểểnn Phương pháp đơn giản, Thao tác xử lý mã hóa và giải mã được thực hiện nhanh chóng Không gian khóa K = {0, 1, 2, , n-1} = Zn Dễ bị phá vỡ bằng cách thử mọi khả năng khóa k
7. PhPhươươngng pháppháp mãmã hóahóa ddịịchch chuychuyểểnn VVíí ddụụ:: MãMã hhóóaa mmộộtt thôngthông đđiiệệpp đưđượợcc bibiểểuu didiễễnn bbằằngng ccáácc chchữữ ccááii ttừừ AA đđếếnn ZZ (26(26 chchữữ ccááii),), tata ssửử ddụụngng ZZ26 ThôngThông đđiiệệpp đưđượợcc mãmã hhóóaa ssẽẽ khôngkhông anan totoàànn vvàà ccóó ththểể ddễễ ddààngng bbịị gigiảảii mãmã bbằằngng ccááchch ththửử llầầnn llưượợtt 2626 gigiáá trtrịị khkhóóaa kk TTíínhnh trungtrung bbììnhnh,, thôngthông đđiiệệpp đđãã đưđượợcc mãmã hhóóaa ccóó ththểể bbịị gigiảảii mãmã sausau khokhoảảngng 26/226/2 == 1313 llầầnn ththửử khkhóóaa
8. Cho bản mã JBCRCLQRWCRVNBJENBWRWN Lần lượt thử các khóa k = 0, 1, 2, 25 jbcrclqrwcrvnbjenbwrwn iabqbkpqvbqumaidmavqvm hzapajopuaptlzhclzupul gyzozinotzoskygbkytotk fxynyhmnsynrjxfajxsnsj ewxmxglmrxmqiweziwrmri dvwlwfklqwlphvdyhvqlqh cuvkvejkpvkogucxgupkpg btujudijoujnftbwftojof astitchintimesavesnine
9. Cho bản mã JBCRCLQRWCRVNBJENBWRWN Lần lượt thử các khóa k = 0, 1, 2, 25 jbcrclqrwcrvnbjenbwrwn iabqbkpqvbqumaidmavqvm hzapajopuaptlzhclzupul gyzozinotzoskygbkytotk fxynyhmnsynrjxfajxsnsj ewxmxglmrxmqiweziwrmri dvwlwfklqwlphvdyhvqlqh cuvkvejkpvkogucxgupkpg btujudijoujnftbwftojof astitchintimesavesnine Í k=9
10. PhPhươươngng pháppháp mãmã hóahóa tthayhay tthhếế SubstitutionSubstitution CipherCipher:: PhPhươươngng phpháápp mãmã hhóóaa nnổổii titiếếngng ĐưĐượợcc ssửử ddụụngng phphổổ bibiếếnn hhààngng trtrăămm nnăămm naynay ThThựựcc hihiệệnn viviệệcc mãmã hhóóaa thôngthông đđiiệệpp bbằằngng ccááchch hohoáánn vvịị ccáácc phphầầnn ttửử trongtrong bbảảngng chchữữ ccááii hayhay ttổổngng ququáátt hhơơnn llàà hohoáánn vvịị ccáácc phphầầnn ttửử trongtrong ttậậpp ngunguồồnn PP
11. PhPhươươngng pháppháp mãmã hóahóa tthayhay tthhếế
12. PhPhươươngng pháppháp mãmã hóahóa tthayhay tthhếế ĐơĐơnn gigiảảnn,, thaothao ttáácc mãmã hhóóaa vvàà gigiảảii mãmã đưđượợcc ththựựcc hihiệệnn nhanhnhanh chchóóngng KhôngKhông giangian khkhóóaa KK ggồồmm nn!! phphầầnn ttửử KhKhắắcc phphụụcc hhạạnn chchếế ccủủaa phphươươngng phpháápp ShiftShift Cipher:Cipher: viviệệcc ttấấnn côngcông bbằằngng ccááchch vvéétt ccạạnn ccáácc gigiáá trtrịị khkhóóaa kk∈∈KK llàà khôngkhông khkhảả thithi ThThậậtt ssựự anan totoàànn??????
13. PhPhươươngng pháppháp mãmã hóahóa tthayhay tthhếế AOAO VCOVCO JOJO IBUIBU RIBURIBU AAOO VVCOCO JJOO IIBUBU T ấRIRIBUn côngBUdựa trên tầnsố xuấthiệncủa ??AAHH??AA??AA??NNGG ký????tựNNGtrongG ngôn ngữ MMAAHHOOAAVVAAUUNNGG DUDUNNGG
14. PhPhươươngng pháppháp mãmã hóahóa tthayhay tthhếế LL FDPHFDPH LL VDZVDZ LL FRQTXHUHGFRQTXHUHG LL FFDPHDPH LL VVDZDZ LL FRQTXFRQTXHUHGHUHG ii ??a?ea?e ii ??a?a? ii ??????????e?e?e?e? ii camecame ii sawsaw ii conqueredconquered
15. PhPhươươngng pháppháp mãmã hóahóa tthayhay tthhếế PhânPhân ttííchch ttầầnn ssốố KýKý ttựự:: EE >> TT >> RR >> NN >> II >> OO >> AA >> SS NhNhóómm 22 kýký ttựự (digraph):(digraph): THTH >> HEHE >> ININ >> ERER >> RERE >> ONON >> ANAN >> ENEN NhNhóómm 33 kýký ttựự ((TrigraphTrigraph):): THETHE >> ANDAND >> TIOTIO >> ATIATI >> FORFOR >> THATHA >> TERTER >> RESRES
16. MMộộtstsốố phphươươngng pháppháp kháckhác PhPhươươngng phpháápp AffineAffine PhPhươươngng phpháápp VigenereVigenere PhPhươươngng phpháápp HillHill PhPhươươngng phpháápp mãmã hohoáá hohoáánn vvịị PhPhươươngng phpháápp mãmã hohoáá bbằằngng phphéépp nhânnhân PhPhươươngng phpháápp DESDES (Data(Data EncryptionEncryption Standard)Standard) PhPhươươngng phpháápp chuchuẩẩnn mãmã hohoáá nângnâng caocao AESAES Tham khảotàiliệu MaHoa&UngDung_Ch02.pdf
17. ChiChiếếnlnlượượcmcmãhãhooáá MãMã hohoáá đđốốii xxứứngng đưđượợcc ththựựcc hihiệệnn theotheo 22 chichiếếnn llưượợcc:: 1.1. BlockBlock CiphersCiphers – Mã hoá từng block dữ liệu ( thông thường 1 block là 64 bits hoặc 128 bits ) 2.2. StreamStream CiphersCiphers – Mã hoá từng bit hoặc từng byte dữ liệu
18. CácCác tthuhuậậtt ttoánoán MMãã hoáhoá đốđốixixứứngng phphổổ bibiếếnn Algorithm Type Key Size Features DES Block Cipher 56 bits Most Common, Not strong enough TripleDES Block Cipher 168 bits Modification of DES, (112 effective) Adequate Security Blowfish Block Cipher Variable Excellent Security (Up to 448 bits) AES Block Cipher Variable Replacement for DES, (128, 192, or 256 Excellent Security bits) RC4 Stream Cipher Variable Fast Stream Cipher, Used in (40 or 128 bits) most SSL implementations