19. Šifrování dat, Typy šifer, Elektronický podpis, Autentizace

19. Šifrování dat, Typy šifer, Elektronický podpis, Autentizace

Šifrování dat:

• Kryptologie = Nauka o skrývání obsahu komunikace

  • Kryptografie – Šifrování dat

  • Kryptoanalýza – Dešifrování dat

• Steganografie = Zabývá se utajením komunikace prostřednictvím ukrytí zprávy

• Šifrování a dešifrování dat vyžaduje klíč

• Důvěrnost dat – Utajení informace, před neoprávněnými uživateli

• Integrita dat – Zjištění, zda data nebyla pozměněna neoprávněným uživatelem

Pravidla šifrování:

• Při posuzování bezpečnosti systému je nutné předpokládat, že protivník zná šifrovací algoritmus

• Šifrovací algoritmus by měl být „průhledný“, aby umožnil posouzení bezpečnosti

• Nepodcenit protivníka a nepřecenit svoje schopnosti

• Při posuzování bezpečnosti systému, musíme přihlížet k možnému porušení pravidel – narušení systému ze strany uživatele

Možná porušení parvidel:

• Používání krátkých klíčů / hesel

• Odesílání nezašifrovaných zpráv

Stupně utajení:

• Reálné – Útočník vyzkouší všechny možné klíče => Dostane přesnou zprávu

• Ideální – Poté co útočník vyzkouší všechny způsoby => Obdrží několik zpráv, ale nepozná, které byly skutečně přeneseny

• Dokonalé – Každý kryptogram má zašifrovanou libovolnou zprávu. Bez klíče, není možná zprávu rozkódovat

Typy šifer:

Substituční šifry:

• Spočívá v nahrazení každého znaku zprávy jiným znakem podle nějakého pravidla.

• Posun písmen – každé písmeno zprávy je posunuté o pevný počet pozic.

• Nevýhoda - snadné prolomení šifry.

Symetrické šifry:

• Má stejný šifrovací i dešifrovací klíč

• Nevýhody:

  • Stačí klíč od příjemce a mám i kláč od odesilatele

  • Přenos klíče (jak ho přenést bezpečně?)

• Dělení:

• Proudové šifry:

  • Pracují s jednotlivými bity zprávy zvlášť – Šifruje zprávu jako posloupnost (proud) bitů, ve které se šifruje každý bit zvlášť

  • Výhody: Velká rychlost šifrování

  • Nevýhody: Méně bezpečné

• Blokové šifry:

  • Pracují s celými bloky dat (obvykle 8-128 bitů) – Zprávu rozdělí na bloky o více bitech, konstantní délky = RUND, ty se poté šifrují zvlášť

  • RUND = blok

  • Každá RUNDa je klíčem pro následující blok

  • Výhody:

    • Jednoduchost – RUNDy jsou stejně dlouhé – To zjednodušuje HW a SW realizaci

    • Kaskáda bloků zajišťuje odolnost proti kryptoanalýze

Symetrická šifra:

Asymetrické šifry:

• Odesilatel a příjemci šifrují a dešifrují zprávu různými klíči

• Dešifrovací klíč nelze vypočítat v reálném čase s šifrovacím klíčem

• Dva klíče – Šifrovací a dešifrovací:

  • Šifrovací – Může být veřejný

  • Dešifrovací – Musí se udržet v tajnosti

• Výhody: Jednodušší distribuce klíčů

• Nevýhody: Nízká rychlost

Substituční šifry:

Caesarova šifra:

• Nahrazuje každé písmeno v otevřeném textu (zprávě) o 3 pozice dále

A B C D E …. X Y Z – Klasická abeceda