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Criptografia Simétrica. Principal característica: utilização da mesma chave para cifrar/decifrar Principal característica: utilização da mesma chave para.

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Apresentação em tema: "Criptografia Simétrica. Principal característica: utilização da mesma chave para cifrar/decifrar Principal característica: utilização da mesma chave para."— Transcrição da apresentação:

1 Criptografia Simétrica

2 Principal característica: utilização da mesma chave para cifrar/decifrar Principal característica: utilização da mesma chave para cifrar/decifrar Engloba os criptossistemas clássicos Engloba os criptossistemas clássicos Outros nomes: (Criptografia...) Outros nomes: (Criptografia...) convencional convencional de chave única de chave única de chave secreta de chave secreta

3 Criptografia Simétrica Texto plano Chave Cifragem Decifragem Texto cifrado chave

4 Por dentro das operações Os procedimentos cifrar/decifrar realizam operações simples: Os procedimentos cifrar/decifrar realizam operações simples: Substituições Substituições Permutações Permutações Rotações Rotações Comparações lógicas (AND, XOR...) Comparações lógicas (AND, XOR...) Aritmética modular Aritmética modular... por isso os cifradores simétricos são bem velozes... por isso os cifradores simétricos são bem velozes

5 Por dentro das operações: permutação Modificação na organização de um conjunto de valores Modificação na organização de um conjunto de valores Os valores são mapeados para outras posições Os valores são mapeados para outras posições Ex.: Ex.: PERMUTAR RUTPREMA

6 Por dentro das operações: XOR Ou exclusivo (eXclusive OR): operandos diferentes resultam em 1 ; operandos iguais resultam em 0 Ou exclusivo (eXclusive OR): operandos diferentes resultam em 1 ; operandos iguais resultam em 0 Tabela-verdade: Tabela-verdade: Reversibilidade: Reversibilidade: AB A XOR B

7 Por dentro das operações: rotação Deslocamento de bits (shift) Deslocamento de bits (shift) Rotação circular (direita ou esquerda): os bits mais extremos são movidos para o outro lado (se estão no fim, aparecem no início e vice-versa) Rotação circular (direita ou esquerda): os bits mais extremos são movidos para o outro lado (se estão no fim, aparecem no início e vice-versa) Ex.: A >> 2 (rotação circular à direita) Ex.: A >> 2 (rotação circular à direita) A = dois passos à direita

8 Por dentro das operações: rotação Menor inteiro (piso) Menor inteiro (piso) Maior inteiro (teto) Maior inteiro (teto)

9 Por dentro das operações: aritmética modular

10 Voltando... Tipos de cifradores simétricos: Tipos de cifradores simétricos: De bloco: os dados são processados em blocos De bloco: os dados são processados em blocos De fluxo: os dados são processados bit-a-bit ou byte-a- byte De fluxo: os dados são processados bit-a-bit ou byte-a- byte Alguns cifradores simétricos: Alguns cifradores simétricos: DES DES IDEA IDEA RC5 RC5 Blowfish Blowfish CAST-128 CAST-128 RC2 RC2

11 DES Cifrador de bloco (64 bits) Cifrador de bloco (64 bits) Chave de 56 bits Chave de 56 bits Utiliza duas subchaves de 48 bits a cada rodada Utiliza duas subchaves de 48 bits a cada rodada 16 rodadas 16 rodadas Cifragem/decifragem: alteração da ordem de aplicação das subchaves Cifragem/decifragem: alteração da ordem de aplicação das subchaves S-DES: DES simplificado S-DES: DES simplificado

12 S-DES P8 = ( ) P10 = ( ) IP = ( ) IP -1 = ( ) EP = ( ) P4 = ( ) Ver esquemas no portal

13 DES vs S-DES DESS-DES Chave56 bits10 bits Subchaves48 bits8 bits Bloco64 bits8 bits Rodadas162 Número de caixas-S82 Tamanho das caixas-S4x164x4

14 Modos de operação do DES ECB - Electronic Codebook : codebook eletrônico ECB - Electronic Codebook : codebook eletrônico CBC - Cipher Block Chaining : encadeamento de blocos cifrados CBC - Cipher Block Chaining : encadeamento de blocos cifrados CFB - Cipher Feedback : cifrador retroalimento CFB - Cipher Feedback : cifrador retroalimento OFB - Output Feedback : saída retroalimentada OFB - Output Feedback : saída retroalimentada Ver esquemas no Portal

15 Modos de operação do DES ECB: transmissão segura de valores únicos ECB: transmissão segura de valores únicos CBC: transmissão de propósito geral orientada a bloco CBC: transmissão de propósito geral orientada a bloco CFB: transmissão de propósito geral orientada a fluxo CFB: transmissão de propósito geral orientada a fluxo OFB: transmissão orientada a fluxo em canais com alta taxa de ruído. OFB: transmissão orientada a fluxo em canais com alta taxa de ruído.

16 Modos de operação do DES – Ruídos no meio de transmissão ECB: somente é afetado o bloco ao qual pertence o bit ECB: somente é afetado o bloco ao qual pertence o bit CBC: o erro afeta somente o bloco ao qual pertence o bit e o bloco subseqüente CBC: o erro afeta somente o bloco ao qual pertence o bit e o bloco subseqüente CFB: semelhante ao CBC CFB: semelhante ao CBC OFB: não há propagação de erros (semelhante ao ECB) OFB: não há propagação de erros (semelhante ao ECB)

17 Quebrando o DES Ataque de força bruta: Ataque de força bruta: 2 56 possíveis chaves (baixa segurança) 2 56 possíveis chaves (baixa segurança) eficácia: 2 56 /2 = 2 55 eficácia: 2 56 /2 = 2 55 Soluções: (aumentar o tamanho da chave) Soluções: (aumentar o tamanho da chave) 2DES (duas chaves = 112 bits) 2DES (duas chaves = 112 bits) 3DES (duas chaves = 112 bits) 3DES (duas chaves = 112 bits) 3DES (três chaves = 168 bits) 3DES (três chaves = 168 bits) Ver esquemas no Portal

18 Quebrando mais coisas... O espaço de chaves de um cifrador monoalfabético de substituições aleatórias é da ordem de... O espaço de chaves de um cifrador monoalfabético de substituições aleatórias é da ordem de... 26! = Enquanto o DES tem... Enquanto o DES tem = O monoalfabético é mais seguro? O monoalfabético é mais seguro?

19 Quebrando mais coisas... As respostas longas: As respostas longas: 1.Com relação a ataques de força bruta... Sim! 2.Com relação a ataques estatísticos... Não! Como substitui uma letra por outra (sempre!), a freqüência das mesmas é mantida no texto cifrado... Prato cheio para uma criptoanálise com distribuição de freqüência Como substitui uma letra por outra (sempre!), a freqüência das mesmas é mantida no texto cifrado... Prato cheio para uma criptoanálise com distribuição de freqüência


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