05/02/2016 CRIPTOGRAFIA CRIPTOGRAFIA EXERCÍCIO. A cifra de César já apresentado em sala, faz uso da aritmética modular(congruência), vejamos:

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1 05/02/2016 PROF. FABIANO TAGUCHI CRIPTOGRAFIA E SEGURANÇA DE DADOS AULA 04 CRIPTOGRAFIA E ARITMÉTICA MODULAR AULA 01 CRIPTOGRAFIA 1

2 CRIPTOGRAFIA 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 A cifra de César já apresentado em sala, faz uso da aritmética modular(congruência), vejamos: Cidade maravilhosa em chave 4 Gmhehi qevezmplswe CRIPTOGRAFIA 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 Cidade maravilhosa em chave 4 Gmhehi qevezmplswe Podemosdizerque30 4mod26 EXERCÍCIO 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 A partir do princípios de congruência e da cifra de César, cifre o termo Criptografia e Segurança dedadoscomchavecongruenteem5. Qual o resultado? 2

3 AULA 01 CONGRUÊNCIA Imagine a seguinte situação: Alice precisa enviar uma carta para Bob sem que ninguém consiga ler a mensagem. Alice resolve enviar esse documento dentro de uma caixa com cadeado, mas e a chave, como compartilhar? TEOREMA DA MOCHILA PASSOS: 1. Aliceutiliza umcadeadoseu,colocaocadeadona caixaeenviaparabob; 2. Bob coloca um segundo cadeado na caixa e devolve para Alice; 3. Alice então retira seu cadeado e devolve a Caixa para Bob; 4. Bobenfimretira ocadeadocolocadoporeleefaz a leitura da mensagem. 3

4 Usando a congruência: Dois números são definidos aleatoriamente para comunicação, no exemplo tomamos 5 e 11. Fórmula:5 x mod11 Alice então escolher um número e Bob outro. Os números escolhidos serão utilizados para completar a fórmula. Aliceescolheonúmero3 Bobescolheonúmero6 Alice:5³mod11=125/11comresto4 Bob:5 6 mod11=15625/11comresto5 Até este momento, temos: Pessoas Alice Bob Cálculos Escolheu o número 3 e a partir do cálculo possui resto 4 Escolheu o número 6, e tem como resto onúmero 5. 4

5 AliceenviaparaBobovalor4. BobenviaparaAliceovalor5. As chaves para comunicação entre Bob e Alice foram trocadas, porém: Bob não sabe o número secreto que Alice escolheu para gerar a chave; Alice também não sabe o número que Bob escolheu para resultar o número 5. Alicerecebeuonúmero5deBob. Fórmuladacomunicaçãoé5 x mod11 5³mod11=125/11,resto4 Número recebido de Bob Bobrecebeuonúmero4deAlice. Fórmuladacomunicaçãoé5 x mod mod11=4096/11,resto4 Número recebido de Alice 5

6 2 x mod5 Número secreto Cálculo João Paulo Matheus 3 6 2³ mod5 8 mod5 = mod8 64 mod5 = 4 Cálculodas chaves 4³ mod5 64mod5 = mod5 729 mod5 = 4 TESTANDO AS CHAVES Em duplas definam os números para fórmula de comunicação. Cada um da dupla deve definir o número secreto e testem a aplicação do teorema da mochila. AULA 01 6

7 Origem: grego steganos + grafos(grafia coberta) Consiste em uma comunicação secreta por ocultação de uma mensagem. Um segurança adicional pode ser obtida com a combinação de esteganografia + criptografia. Criptografia Esteganografia Esta técnica ganhou bastante popularidade na indústria com duas aplicações: Marca d água: Autores de imagens, músicas e softwares. Impressão digital: Esconder números de série ou características que diferenciam um objeto de outro. 7

8 Marcação de caracteres; Tinta invisível; Pequenos furos no papel; Uso de bits não significativos Área não utilizada em determinado meio. ANTIGUIDADE China = Escrita sobre a seda fina e mensagens em bolinha de papal amassada e coberta com cera; Grécia = Escrita com leite em planta títimalo; Itália = Tinta feita com alume vinagre. ATUALMENTE Antes Depois 8

9 A imagem da esquerda possui (8.0 Kb) e não contém dados escondidos. Aimagemdadireitapossui (13.0Kb)econtém5Kbde textos escondidos. 9

10 O senhor Evandro quer usar este salão temporariamente. Relembre o fato ocorrido, isto poderia estragar relíquias, florais e imagens talhadas. Obrigado. Isto pode ser um exemplo de esteganografia! O Senhor Evandro Quer Usar Este Salão Temporariamente. Relembre O Fato Ocorrido, Isto Poderia Estragar Relíquias, Florais e Imagens Talhadas. Obrigado. O sequestro foi perfeito O uso de bits redundantes em imagens, o que não irá causar mudanças mesmo com essas alterações nas imagens, e então passam a ser inseridas informações nesse bits. 10

11 A:nocéu B:para todoosempre C:ummundosemfim D: numa infinidade E: perpetuamente F:portodaaeternidade G: durável H: incessantemente I-J: irrevogavelmente K: eternamente L:nasuaglória M:nasualuz N: no paraíso O: hoje P: na sua divindade Q:emDeus R: na sua felicidade S:noseureino T: na sua majestade U-V-W: na sua beatitude X: na sua magnificência Y-Z: ao trono 11

12 AULA 01 A ciência que estuda a decomposição do que está oculto ou a quebra de um sistema criptográfico. Origem: grego kryptos + análysis(decomposição) Os objetivos da criptoanálise são dois: Decifrar um criptograma específico Interesse em somente uma mensagem; Decifrar uma chave Interesse em decifrar várias mensagens. 12

13 2000 TAMANHO DA CHAVE Custo 40 bits 56 bits 64 bits 80 bits 112 bits 128 bits 10K 2 s 35 h 1 ano anos anos anos 100 K 200 ms 3,5 h 37 dias 7000 anos anos anos 1 M 20 s 21 m 4 dias 700 anos anos anos 10 M 2 ms 2 m 9 h 70 anos anos anos 100 M 200 us 13 s 1 h 7 anos anos anos 1 G 20 us 1 s 5,4m 245 anos 10 9 anos anos 10 G 2 us 100 ms 32 s 24 anos 10 8 anos anos 100 G 0,2 us 10 ms 3 s 2,4 anos 10 7 anos anos 1 T 0,02 us 1ms 300 ms 6 horas 10 6 anos anos TIPO DE ATAQUE Texto cifrado Texto pleno cifrado Texto pleno escolhido Texto cifrado escolhido Texto escolhido CONHECIMENTO DO CRIPTOANALISTA Algoritmo de criptografia e texto cifrado Algoritmode criptografia, texto cifrado e um trecho de texto pleno e cifrado Algoritmo de criptografia, texto cifrado e um trechodo texto pleno. Algoritmo de criptografia, texto cifrado e escolha do texto cifrado. Algoritmode criptografia, texto cifrado um trecho do texto pleno e do texto cifrado. TEXTO CIFRADO Deve conhecer o algoritmo; Criptoanalista possui somente o texto cifrado; Pode também ter o conhecimento de um determinado padrão de mensagens: Arquivos Postscript começam com%!ps 13

14 TEXTO PLENO CONHECIDO Deve conhecer o algoritmo; Criptoanalista possui pares referentes ao mesmo trecho do texto pleno e do texto cifrado. TEXTO PLENO ESCOLHIDO Deve conhecer o algoritmo; Criptoanalista possui pares referentes ao mesmo trecho do texto pleno e do texto cifrado; Possui também um trecho do texto pleno gerado pelo próprio criptoanalista. TEXTO CIFRADO ESCOLHIDO Deve conhecer o algoritmo; Criptoanalista possui trecho do texto pleno e do texto cifrado, porém foi o criptoanalista que escolheu o trecho do texto cifrado para análise. 14

15 TEXTO ESCOLHIDO Deve conhecer o algoritmo; Criptoanalista possui trecho do texto pleno e do texto cifrado, porém foi o criptoanalista que escolheu ambos os trechos para análise. AULA 01 REVISÃO DE APRENDIZAGEM EXERCÍCIOS 1. Oqueéumapolíticadesegurança? 2. Caracterize ameaça, ataque e vulnerabilidade. 3. Como deve ser o ciclo da segurança da informação para definir ameaças em uma rede? 4. Caracterize os seis serviços de garantia da segurança de informação. 15

16 EXERCÍCIOS 5. Quais medidas podemos considerar essenciais para garantir a segurança física de um setor de TIemumaempresa? 6. O que é criptografia? O que ela pode garantir se aplicada em uma rede de computadores? 7. Em que ponto se baseia a segurança de um processo criptográfico? Justifique. EXERCÍCIOS 8. Explique de forma sucinta como funciona um processo criptográfico. 9. Oque écriptologia? 10. Diferencia criptografia simétrica de criptografia assimétrica. 11. Crie uma esteganografia para esconder a informação PROVA SEMANA QUE VEM 12. O que o fator de congruência tem de importância para o compartilhamento de chaves? Exemplifique 16