Faculdade de Engenharia da Computação

Transcrição

1 Faculdade de Engenharia da Computação Disciplina Segurança Aplicada a Computação Aplicações de Modelos para Segurança Site : Prof. Responsáveis Wagner Santos C. de Jesus 1

2 Usando Modelos para Esteganografia ou (Transposição e Substituição) 2

3 LUT É uma técnica utilizada no processamento de imagem, que significa "Look up Table". Sua funcionalidade é criar uma tabela de novos valores para imagem tratada. 3

4 Calculo Histograma hr = k i= 0 m i hr = Histograma da amostra m => Dados ou mensagem i = cada item da amostra k => Tamanho da amostra O histograma de uma imagem é um gráfico que descreve o número de pontos por cada nível de cinza da imagem. 4

5 Tabela - LUT f(g)=im i,j Im i,j f ( g) = c im i, j Seja f(g) uma função de inversão linear; c valor de inversão da imagem em tons de cinza e im em um ponto P(i,j) valor da intensidade original da amostra. 5

6 Construção do LUT Dada a função de transferência f(g) e o valor máximo de intensidade; A função T(g) criará o LUT. T g <- f(g) se 0 f(g) 255 T g <- 0 se f(g) < 0 T g <- 255 se f(g) > 255 6

7 Histograma Imagem(Menino)

8 Histograma Imagem(Menino) Lut => f(m) = 255 m

9 Conceito de Equalização 9

10 Conceito Equalizar o histograma significa obter a máxima variância do histograma de uma amostra, obtendo assim uma amostra com o melhor contraste. 10

11 Equação de transformação 1 k T = f ( m k n i i= 0 ) f (m) = LUT n = quantidade de bytes da equalização I = ponto da amostra k = Tamanho da amostra 11

12 Estudo de Caso 1 T = f ( m k n i, j ) n valor em bytes n > 0 m i,j = 255 im i,j 0 im i,j 255 Exemplo para Análise 12

13 Aplicações Criptoanálise 13

14 Mecânica da Criptoanálise Legível x Chave k ilegível y Chave k 1 f k ( x) = y f k ( y) = x Linha de Comunicação Legível x 14

15 Criptografia Simétrica 15

16 Conceito A operação de chave simétrica consiste em existir uma única chave entre as operações. (Secreta, Única ou Compartilhada). x Chave k Simétrica ilegível y 1 f k ( x) = y f k ( y) = x Linha de Comunicação Chave k Simétrica Legível x 16

17 Métodos de Criptografia Simétrica 17

18 1 - Ataque por só texto ilegível Análise ocorre com um ou mais y ilegível : Exemplo: f(x) = y y = x = AMOR O algoritmo em questão pode ser considerado inseguro. 18

19 2 Ataque por texto legível conhecido. Analise de pares (x,y) de legível e ilegível conhecidos. Acesso ao algoritmo sem conhecimento da chave (k). x y A = 65 M = 77 O = 79 R = 82 19

20 3 Ataque por texto legível escolhido Escolha dos elementos legíveis de x obtendo os elementos y correspondentes. x y A =? M =? O =? R =? public class ASC { public static void main(string args[]){ byte[] msg = args[0].getbytes(); for(int i=0;i<=args[0].length()-1;i++){ System.out.printf("%c = %d \n",msg[i],msg[i]); } } } 20

21 4 Ataque adaptativo por texto escolhido A escolha de um novo x é condicionada ao conhecimento já adquirido pela análise dos já analisados, <=> x = y 21

22 5 - Ataque adaptativo por texto ilegível escolhido Desta forma a escolha de um novo y é condicionada ao conhecimento já adquirido pela análise dos anteriores. Exemplo: f(y) = y 4 (Código ASC) XUSTE = TROPA

23 Aplicação Criptografia 23

24 Conceito de Cifra 24

25 Cifra Vem a ser um método de criptografia que atua de acordo com um sistema prédefinido de substituição. 25

26 Conceito Matemático Delta deve estar contido em Q 26

27 Quebra de ataque em Criptografia δ = { Q x} k = (Chave) δ = Delta final mensagem Cifrada 27

28 Modelo Computacional Cifra de César A B C D E F G H I J K L M H I J K L M N O P Q R S T N O P Q R S T U V W X Y Z U V W X Y Z A B C D E F G SATURNO = ZHABYUV Computador X (provedor) Criptoanalista ZHABYUV Linha de comunicação Computador Y (provedor) Criptoanalista Chave

29 Conceito de Chave Secreta A chave deve ser : 1. Previamente combinada entre as partes por um meio sigiloso; 2. Impossibilitando um Criptoanalista de recuperar a palavra original. 29

30 Substituição Simples 30

31 Conceito Consiste em substituir cada letra da primeira linha na tabela ASC pela letra da segunda linha. 31

32 Substituição Simples A B C D E F G H I J K L I N K R F S M W A X J P M N O P Q R S T U V W X Y Z Z Q G T Y B D E O H V L U C Exemplo: SATURNO = DIEOBQG 26! = x

33 Método Zenit Polar 33

34 Definição Zenit Polar é um sistema simples de criptografia, que consiste na substituição das letras de uma palavra pela sua correspondente no nome ZENIT POLAR. 34

35 Exemplo Zenit Polar 1 2 Z E N I T P O L A R 1 O Z substitui P e vice e versa 2 O E substitui O e vice e versa 3 O N substitui L e vice e versa 4 O I substitui A e vice e versa 5 O T substitui R e vice e versa 35

36 Cifra de Vigenére 36

37 Formato para cifra A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

38 Conceito Consiste em determinar uma chave seqüência de (n) letras que chamamos de conjunto C. C = {c 1,c 2,c 3,c 4...,c n } 38

39 Exemplo: C 1 = C C 2 = O C 3 = N C 4 = A 39

40 Operações Básicas Soma dos inteiros v e u de w bits. mod 2 w Subtração dos inteiros v e u de w bits. mod 2 w v u ou v = x u = c v u ou v = x u = c x - Plaintext u Chave para Criptograma 40

41 Equação: Seja y j = f c j ( x j ) y = + i ( x c j j ) mod 26 z = ( x + c j j ) Onde z é a soma dos caracteres de x pela chave. 41

42 Exemplo de Cifra Posição j legível x j Chave repetida Cj x + j c j ilegível S A T U R N O S C O N A C O N A U O G U T B B S 42

43 Para Cifra estudada anteriormente O número total de chaves possíveis é 26 n Exemplo, (26) 19 = x Vantagem não preserva a freqüência das letras. 43

44 Operação Inversa x i = f 1 c i ( y i ) x i c j y i + 26(mod 26) 44

45 Cifra de Vigenére Vernam 45

46 Conceito (1918) Consiste em manter o comprimento da chave n igual a comprimento do texto legível. Assim para um texto legível qualquer a chave não é repetida. Então a probabilidade de uma mesma letra x j no texto legível coincidir mais de uma vez com uma mesma letra da chave c j é menor. 46

47 Transposição (ou permutação) 47

48 Conceito Consiste em pegar a chave para cifra c 1, c 2,... c n dos inteiros de 1 a n. A transposição consiste em transpor cada letra x j na posição j para a posição c j. 48

49 Exemplo, para n = 4 o texto legível SATURNOS é criptografado para AUSTNSRO, como se vê a seguir. posição j legível Chave repetida ilegível S A T U R N O S A U S T N S R O O número total de chaves possíveis n! Preserva a freqüência das letras na língua em uso. 49

50 Transposição de Colunas 50

51 Conceitos Cifra de transposição procede à mudança de cada letra (ou qualquer símbolo) no texto movendo a cifra para outro (sendo a decifração efetuada simplesmente invertendo o processo). 51

52 Quantidade de símobolos a percorrer. Q t = c i n n = número de caracteres da chave. c = Total de caracteres da mensagem Q t = Quantidade de palavras. 52

53 Exemplo Cifra das colunas f(y i ) = SAODU AARAI IGAQY S A O D U A A R A I I G A Q Y Q t = 15 4 = 3,75 4 f(x) = SAIA AGORA DAQUI 53

54 f(y)=sadeemooosabmcoorsbjeferuvmost Chave Z E B R A S Q t = 30 = 6 5 V A M O S E M B O R A F O M O S D E S C O B E R T O S J E U f(x) = VAMOS EMBORA FOMOS DESCOBERTOS 54

55 Exercício proposto Desvendar manualmente a cifra abaixo usar técnica de transposição de colunas. Chave: UNIVAP OGROAEEUOEHRIEOXBTNBNNIN 55