Criptografia Simétrica

Apresentação em tema: "Criptografia Simétrica"— Transcrição da apresentação:

1 Criptografia Simétrica

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

3 Criptografia Simétrica
Texto plano Chave chave Texto cifrado Cifragem Decifragem

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

5 Por dentro das operações: permutação
Modificação na organização de um conjunto de valores Os valores são mapeados para outras posições Ex.: 1 2 3 4 5 6 7 8 P E R M U T A 8 5 6 1 3 2 4 7 R U T P E M A

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

7 Por dentro das operações: rotação
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) Ex.: A >> 2 (rotação circular à direita) A = “dois passos à direita”

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

9 Por dentro das operações: aritmética modular

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

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

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

13 DES vs S-DES DES S-DES Chave 56 bits 10 bits Subchaves 48 bits 8 bits
DES S-DES Chave 56 bits 10 bits Subchaves 48 bits 8 bits Bloco 64 bits Rodadas 16 2 Número de caixas-S 8 Tamanho das caixas-S 4x16 4x4

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

15 Modos de operação do DES
ECB: transmissão segura de valores únicos CBC: transmissão de propósito geral orientada a bloco CFB: transmissão de propósito geral orientada a fluxo 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 CBC: o erro afeta somente o bloco ao qual pertence o bit e o bloco subseqüente CFB: semelhante ao CBC OFB: não há propagação de erros (semelhante ao ECB)

17 Quebrando o DES Ataque de força bruta:
256 possíveis chaves (baixa segurança) eficácia: 256/2 = 255 Soluções: (aumentar o tamanho da chave) 2DES (duas chaves = 112 bits) 3DES (duas chaves = 112 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... 26! = Enquanto o DES tem... 256 = O monoalfabético é mais seguro?

19 Quebrando mais coisas... As respostas “longas”:
Com relação a ataques de força bruta... Sim! 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