TAJOMNÝ SVET KÓDOV A ŠIFIER Tereza Perlácová 3.L

Obsah Úvod Základné pojmy a rozdelenie Klasické kryptologické metódy Moderné šifrovacie systémy Záver

1 Úvod Ciele projektu: oboznámiť sa s jednotlivými odbormi vedy, ktorá sa zaoberá kódmi a šiframi; uviesť príklady poukázať na dôležitosť tejto vedy v súčasnosti

2 Základné pojmy Dešifrovanie Otvorený text Kryptológia je veda o utajení obsahu správ. KRYPTOLÓGIA STEGANOGRAFIA KRYPTOGRAFIA KRYPTOANALÝZA TRANSPOZÍCIA SUBSTITÚCIA Dešifrovanie Symetrický šifrovací systém Asymetrický šifrovací systém Otvorená abeceda Šifrovacia abeceda Otvorený text (Za)šifrovaný text Kód a šifra Algoritmus Kľúč

3 Klasické kryptologické metódy Rozdeľujeme ich na: steganografické metódy kryptografické metódy kryptoanalytické metódy

Steganografické metódy Úlohou steganografie je skryť samotnú existenciu správy, pričom môže byť napísaná alebo predaná v zrozumiteľnej podobe príklad z histórie - správa napísaná na hlave dve najpoužívanejšie techniky: neviditeľný atrament ukrytie znakov otvoreného textu na dohodnutých pozíciách

Neviditeľný atrament Typy atramentov: Použitie neviditeľného atramentu zaisťuje, že napísaný text nie je na prvý pohľad viditeľný. Typy atramentov: organické kvapaliny: moč, mlieko, citrónové šťavy, ocot a ovocné šťavy - zobrazujú sa zahriatím chemické látky: nasýtený roztok dusičnanu draselného, chlorid kobalnatý- zobrazujú sa zahriatím atramenty, ktoré sa zviditeľňujú využitím chemických reakcií neviditeľné atramenty - zobrazujú sa ultrafialovým alebo infračerveným žiarením

Ukrytie znakov otvoreného textu na dohodnutých pozíciách Základom tejto metódy je ukrytie otvoreného textu do tela inej správy Typický príklad: Cardanova mriežka:

Kryptografické metódy Kryptografia je veda o utajení významu správy pomocou šifrovania Kryptografické metódy: transpozícia substitúcia

Transpozícia príklad: Jednoduchá transpozícia Transpozícia spočíva v usporiadaní písmen správy iným spôsobom ako pôvodným príklad: Jednoduchá transpozícia Otvorený text: JEDNODUCHA TRANSPOZICIA PATRI MEDZI KRYPTOGRAFICKE METODY

Kľúč: T R A N S P O Z  I C I A Permutačné očíslovanie: 11 9 1 6 10 8 7 12 4 3 5 2 Zašifrovaný text: Dsigd rapew aaree hikkw tpymq npmry vizie dzdfw znroo ooeaq jattt ccicq

Substitúcia Princípom substitúcie je, že každé písmeno otvoreného textu je nahradené iným znakom, pričom si v správe zachováva svoju pozíciu. Rozdelenie substitučných šifier: monoalfabetické polyalfabetické Kritérium: počet použitých šifrovacích abecied

Monoalfabetická substitučná šifra pre celý otvorený text sa používa rovnaká šifrovacia abeceda príklad: Caesarova šifra Otvorený text : MONOALFABETICKA SIFRA Princíp: Zašifrovaný text: PRQRDOIDEHWLFND VLIUD

Polyalfabetická substitučná šifra využíva viac šifrovacích abecied príklad: systém Vigenère využíva 26 rôznych šifrovacích abecied zoskupených v TABULE RECTE : Kľúč : OKNOOKNO Otvorený text : ALBATROS Zašifrovaný text: OVOOHBBG

Kryptoanalytické metódy Kryptoanalýza je veda o tom, ako bez znalosti kľúča odvodiť otvorený text zo šifrovaného textu. Jedna z metód: frekvenčná analýza založená na porovnaní frekvencie hlások v šifrovanom a otvorenom texte nie vždy aplikovateľná !

4 Moderné šifrovacie systémy sú založené na princípe asymetrického šifrovania najznámejšie: RSA, PGP výhody: bezpečnosť vyriešenie problému s distribúciou kľúčov

RSA (Ronald Rivest, Adi Shamir, Leonard Adleman) Základ: jednosmerná funkcia v modulárnej aritmetike násobenia prvočísel Princíp: fiktívne osoby: Alica-prijímateľ správy, Bob-odosieľateľ správy Adi Shamir, Ronald Rivest, Leonard Adleman - tvorcovia RSA

Postup: Alica: vyberie si 2 prvočísla p a q Alica: vzpočíta číslo N = p * q, zvolí si číslo e Alica: zverejní N a e Bob: premení správu X do ASCII binárnych číslic; k vzniknutému číslu priradí zodpovedajúce číslo M v desiatkovej sústave, ktoré predstavuje správu Bob: vyhľadá Alicin verejný kľúč; zašifruje správu (číslo M) pomocou jednosmernej funkcie C = Me (mod N); pošle správu Alici Alica: vypočíta číslo d pomocou p a q: e * d = 1 (mod (p - 1)*(q - 1)) Alica: dešifruje správu pomocou vzorca: M = Cd (mod N) používa sa N > 10308 pre maximálnu bezpečnosť na obchodné využitie RSA vznikla RSA Data Security, Inc.

PGP (Pretty Good Privacy - celkom dobré súkromie) spojenie asymetrickej šifry RSA so symetrickou šifrou výhody: rýchlosť (vďaka symetrickej šifre) bezpečnosť (vďaka asymetrickej šifre RSA) Phil Zimmermann - tvorca PGP

Postup: Bob: správu zašifruje pomocou symetrickej šifry (napríklad IDEA) využitím určitého kľúča Bob: vyhľadá Alicin verejný kľúč, pomocou ktorého zašifruje kľúč k IDEA Bob: pošle Alici zašifrovanú správu pomocou IDEA a zašifrovaný kľúč k IDEA pomocou RSA Alica: dešifruje kľúč k IDEA pomocou súkromného kľúča k RSA; dešifruje IDEA, čím získa pôvodnú správu ďalšia výhodná vlastnosť PGP: rýchle vytváranie dvojíc súkromného a verejného kľúča

5 Záver neustále zvyšovanie dôležitosti kryptológie boj medzi kryptografmi a kryptoanalytikmi Kto nakoniec vyhrá?