I Seminário sobre Segurança da Informação e Comunicações CRIPTOGRAFIA

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1 I Seminário sobre Segurança da Informação e Comunicações CRIPTOGRAFIA

2 OBJETIVO Conhecer aspectos básicos do uso da criptografia como instrumento da SIC.. Abelardo Vieira Cavalcante Filho Assistente Técnico do DSIC

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4 Introdução Desde que se inventou o cochicho, a arte de ocultar informações foi desenvolvida. Sempre existiram curiosos acerca de assuntos julgados sigilosos para alguns e objeto de desejo por parte de terceiros. A história registra diversas ocorrências, desde planos de batalha sendo preservados do inimigo até encontros de amantes sendo ocultados em mensagens escondidas através dos mais elaborados métodos. No mundo moderno, a competição industrial, comercial, de inteligência e militar acirraram a busca por mecanismos cada vez mais eficientes de ocultação de IC sigilosas, como veremos a seguir. Apresentaremos estes métodos de preservação de alguns atributos da informação, = DICA

5 Definição CRIPTOGRAFIA O termo criptografia advém de raízes gregas: kryptos (ocultar) e graphos (escrever), o que literalmente significa esconder a escrita. Na prática significa a técnica/arte/ciência de ocultar IC.

6 Definição (cont.) Consiste em um conjunto de técnicas ou procedimentos que alteram os símbolos utilizados em uma IC ( em claro ), sem alterar seu conteúdo, através da aplicação de chave criptográfica. A IC é transformada em um conjunto de símbolos sem significado ( cifrado ). O mesmo processo permitirá que o texto ininteligível volte à forma de texto claro através da aplicação da chave apropriada Em claro Processo IC Processo (Cifra) Cifrada (Decifra) Em claro

7 Os Algoritmos criptográficos Os algoritmos criptográficos são implementações de operações matemáticas, que através de cálculos cada vez mais complexos permitem proteger cada caracter com uma chave criptográfica de tamanho variável, de acordo com o algoritmo. Por exemplo,um algoritmo com chave de 256 bits exige que para encontrar esta chave, teríamos que tentar 1,15 x 1077 combinações possíveis. 1,15 x 1077equivale a:

8 Os Algoritmos criptográficos (cont.) A segurança não está baseada no fato de que a chave não será quebrada, mas que o computador mais rápido e moderno, levaria 1,83 x 1060 anos de trabalho para testar todas as combinações. Isto equivale a: anos Porém isto pode mudar devido aos constantes avanços da tecnologia... (computação quântica)

9 Tipos de algoritmos criptográficos Algoritmos simétricos Utiliza uma só chave para cifrar e decifrar a informação. O emissor e o receptor compartilham a mesma chave secreta. Considerando a natureza única da chave, pressupõe a existência de um canal seguro para o compartilhamento de chave. Problema... O número de chaves... Chave K Canal Seguro Emissor Mensagem (abcdef...z) Chave K Cifrada (αβχδεφ...ζ) Cifrar Receptor Decifrar Canal Inseguro Mensagem (abcdef...z)

10 Problema da criptografia simétrica Imaginando-se o caso de três pessoas A, B e C que queiram se comunicar utilizando chaves secretas. Serão necessárias 3 (três) chaves: uma compartilhada entre A e B, outra entre A e C, e a última entre B e C, como descrito abaixo. Se n usuários usarem o sistema, então o número de chaves necessárias se dará por: O que resulta, considerando, 20 usuários, em 19 chaves...

11 Tipos de algoritmos criptográficos (cont.) Algoritmos Assimétricos Em resposta às dificuldades apresentadas pela criptografia simétrica, foi apresentado um modelo que resolve os problemas anteriores necessidade de canal seguro para compartilhamento de chaves e número de chaves necessárias,considerando o número de usuários envolvidos. Este algoritmo utiliza uma chave pública para cifrar e outra chave privada ou secreta- para decifrar a informação. O emissor e o receptor não compartilham a mesma chave secreta. Chave KPública Canal Público emissor Mensagem (abcdef...z) Cifrar Criptograma (αβχδεφ...ζ) Canal Inseguro Chave KSecreta receptor Decifrar Mensagem (abcdef...z)

12 Tipos de algoritmos criptográficos (cont.) Algoritmos Assimétricos Os algoritmos assimétricos permitem que a chave de cifração possa ser tornada pública, por exemplo, disponibilizando-a em um repositório de acesso público ( canal público ), e por isso denominada chavepública. Qualquer um pode cifrar mensagens com uma dada chave-pública, contudo somente o destinatário, detentor da correspondente chave de decifração (denominada chave-privada, ou secreta), poderá decifrá-la. A chave-privada deve ser guardada em segredo pelo seu detentor, que deve também ter sido o responsável pela geração do seu par de chaves, enquanto a chave-pública deve ser publicada livremente.

13 INFRA-ESTRUTURA DE CHAVES PÚBLICAS (ICP) Também conhecida com PKI (Public Key Infrastructure), a ICP é um conjunto de princípios, processos, tecnologias e agentes, a serem implementados pelas organizações, para estabelecer um sistema de certificação digital baseado em chave pública. A ICP garante um mecanismo eficiente para a geração dos pares de chaves e sua distribuição, base para todo o sistema. É bom enfatizar que a segurança de um sistema de criptografia é normalmente IGUAL AO SEU PONTO MAIS FRACO. Nenhum aspecto do sistema deve ser desconsiderado, desde a escolha dos algoritmos até a distribuição de chaves e normas de utilização.

14 Assinaturas Digitais Alguns algoritmos criptográficos de chave-pública permitem que estes sejam utilizados para gerar o que se denomina de assinaturas digitais. Estes algoritmos têm a característica de, além da operação normal de cifrar com a chave-pública e decifrar com a chave-privada, eles permitem também que, cifrando-se com a chave-privada, a decifração com a chave-pública resulta na recuperação da mensagem. Obviamente esta forma de uso não assegura o sigilo da mensagem, uma vez que qualquer um pode decifrar a mensagem cifrada, dado que a chave-pública é de conhecimento público. Entretanto, se esta operação resulta na mensagem esperada podemos ter a certeza de que somente o detentor da correspondente chave-privada poderia ter realizado a operação de cifração (assinatura).

15 Assinaturas Digitais (cont.) Chave KSecreta Canal Público Chave KPública emissor Mensagem (abcdef...z) receptor Cifrar Decifrar Canal Inseguro Mensagem (abcdef...z)

16 Certificados Digitais e Autoridades Certificadoras Porém existe um problema em relação às chaves públicas: como confiar que determinada chave efetivamente pertence ao seu suposto proprietário? Para resolver a esta questão, foi criada uma aplicação especial para as assinaturas digitais os Certificados Digitais. Um certificado digital nada mais é que um documento (eletrônico) contendo a chave pública de um usuário e dados de identificação do mesmo. Este documento deve ser assinado por uma autoridade confiável, a Autoridade Certificadora, atestando sua integridade e origem. O padrão mais comumente utilizado para certificados digitais prevê, entre outras informações possíveis, os seguintes dados de identificação: chave pública do usuário; nome do usuário proprietário da chave; nome da organização associada; data de emissão do certificado; período de validade da chave.

17 a.gibrood Obrigado. Abelardo Cavalcante

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