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Advanced Encryption Standard Professor : Otto Muniz Aluno : Diogo Ventura Nomiya Redes de Computadores AES.

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1 Advanced Encryption Standard Professor : Otto Muniz Aluno : Diogo Ventura Nomiya Redes de Computadores AES

2 Índice Princípios de Criptografia Tipos de Criptografia DES e AES Algoritmo AES Cifra Reversa Conclusão UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

3 Princípios de Criptografia Do grego: kryptós – escondido gráphein – escrita Código ou Cifra de César 25 combinações possíveis UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

4 Princípios de Criptografia Decifrando a Cifra de César UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

5 Princípios de Criptografia Cifra Monoalfabética Exemplo 26! combinações possíveis (algumas ruins) Técnicas mais elaboradas do que força bruta UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

6 Tipos de Criptografia Sistema de Chaves Simétricas A e B têm chaves iguais UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard chave A mK(m)m chave B

7 Tipos de Criptografia Sistema de Chaves Públicas B tem uma chave privada e outra pública UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard chave privada mK(m)m chave pública AB

8 DES e AES DES (Data Encryption Standard) Proposto e 1974 pela IBM – Lucifer Escolhido como padrão em 1976 pelo NIST (National Institute of Standards and Tecnology) Proposto um cracker em 1977 de 20 milhões U$ Quebrado pela Deschall em 1997 Construído um cracker de 250 mil U$ AES (Data Encryption Standard) Concurso AES em 1997 Rijndael adotado como padrão em 2001 UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

9 Algoritmo AES Blocos de dados 128 bits Chaves de 128, 192 ou 256 bits Matriz de estados de 16 bytes Nb = 4 colunas Nk = 4, 6 ou 8 chaves Nr = 10, 12 ou 14 rodadas UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

10 Algoritmo AES Cifra AddRoundKey Para rodada = 1 até Nr-1 SubBytes ShiftRows MixColumns AddRoundKey Fim Para SubBytes ShiftRows AddRoundKey Fim Cifra UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

11 Algoritmo AES SubBytes Mapeia cada byte S-box UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

12 Algoritmo AES SubBytes S-box Para um dado byte: Inverso multiplicativo Transformação UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

13 Algoritmo AES SubBytes S-box Exemplo: Byte 01 Inverso multiplicativo: 01 A = = 7c UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

14 Algoritmo AES ShiftRows Para esquerda UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

15 Algoritmo AES MixColumns Exemplo Forma geral UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

16 Algoritmo AES AddRoundKey UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

17 Algoritmo AES Expansão de Chave Assim, para um dado w i tal que i>3, e Nk= 4 ou 6 - se i não for múltiplo de Nk, então w i = w i-1 + w i-Nk - se i for múltiplo de Nk, então w i = SubWord(RotWord(w i-1 )) + Rcon(R) + w i-Nk Rcon(R) - [(02) R ] (valores em hexadecimal), onde R é o número da rodada. UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

18 Cifra Reversa Cifra Inversa InvAddRoundKey Para rodada = Nr-1 até 1 InvShiftRows InvSubBytes InvAddRoundKey InvMixColumns Fim Para InvShiftRows InvSubBytes InvAddRoundKey Fim Cifra Inversa UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

19 Cifra Reversa InvSubytes S-box inversa UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

20 Cifra Reversa InvShiftRows InvMixColumns InvAddRoundKey UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

21 Conclusão Avanço tecnológico e queda nos preços de componentes eletrônicos crackers Necessário um estudo contínuo UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard

22 Perguntas 1) Explique criptografia de chaves simétricas e de chaves públicas. 2) O fato de o algoritmo AES estar disponível ao público e ninguém ter afirmado que conseguiu quebrar o código significa que o algoritmo é 100% seguro? R: Não, as chances de se encontrar a chave do algoritmo nunca são nulas. Além do mais, o fato de ninguém ter dito que quebrou o código não significa que ninguém tenha realmente quebrado. 3) Explique as 4 transformações realizadas a cada rodada no algoritmo AES. 4) No AES, a chave principal é expandida em Nb(Nr+1) chaves menores. Por que esse número? R: Porque a transformação AddRoundKey adiciona uma chave para cada coluna, sendo que são Nb colunas. Como a transformação AddRoundKey é aplicada uma vez a cada rodada (Nr rodadas ao todo) e uma vez no início do algoritmo, o número de chaves necessárias é Nb(Nr+1). 5) Pronuncie Rijndael. UFRJ – Redes de Computadores AES – Advanced Encryption Standard


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