Introdução a Criptografia
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Introdução a Criptografia
Carlos Sampaio
Agenda
Visão Geral de Criptografia
Técnicas Básicas
César e Vigenère
Criptografia Simétrica
Transposição, Substituição e Chaves
Cifras Clássicas
Conceitos Básicos
História e evolução
DES e 3DES
Esteganografia
Introdução
Criptologia (kriptos = escondido, oculto; logo =
estudo, ciência): É a ciência que reúne a
criptografia e a criptoanálise.
Criptografia (kriptos = escondido, oculto; grapho =
grafia, escrita): É a técnica que habilita a escrita em
cifras, de forma que apenas o destinatário a decifre e
compreenda
Criptoanálise (kriptos = escondido, oculto; analisis =
decomposição, interpretação): É a técnica que
compreende a decomposição de uma senha ou
interpretar mensagens cifradas sem o conhecimento da
chave. Uma tentativa de criptoanálise é considerado um
ataque
Origens
Tão antiga quanto a própria escrita
Presente nos hieróglifos Egípcios
Os Romanos transmitiam planos de batalha em
códigos secretos
A tecnologia manteve-se a mesma até o advento do
computador (meados do século XX)
Crescimento exponencial se deu com o advento do
computador
Bastante utilizado na II Guerra Mundial, que deu
início a Ciência da Criptologia Moderna
Alguns Exemplos
Por que utilizar criptografia?
Utilização
Para garantir e reforçar os aspectos de
segurança de:
Sigilo
Integridade
Autenticação
Não-repúdio
Irrefutabilidade
Definições
Cifrar ou Codificar
Ato de tranformar dados em alguma forma
ilegível
Propósito: garantir a privacidade, mantendo a
informação incompreensível para pessoas não
autorizadas, mesmo que estas tenham acesso
aos dados cifrados
Decifrar ou Decodificar
Processo inverso ao de cifrar, consiste em
retornar a informação a sua forma legível
Curiosidades
Code Talkers
O exército Americano utilizou nativos de várias
nações indígenas para o envio de mensagens
(línguas nativas): Commanches, Choctaws,
Kiowas, Winnebagos, Seminoles, Navajos, Hopis
e Cherokees.
A marinha se baseou no mesmo trabalho e
aperfeiçoou o sistema utilizando apenas Navajos
Técnicas Básicas
Transposição – Cifra de transposição
Substituição – Cifra de substituição troca os
(conhecida como cifra de permutação),
reorganiza a ordem dos bits, caracteres ou
blocos de caracteres.
bits, caracteres ou blocos de caracteres por
outros (uma letra é trocada por outra, por
exemplo). Um exemplo clássico é a cifra de
Cesar, que substitui as letras avançando
“três” casas dentro do alfabeto
Conceito
Texto Cifrado
Texto Plano (Claro)
Chave (Segredo)
Cifras Clássicas
Cifra de César:
O Imperador Júlio César utilizou em
suas correspondências pessoais em 50 a.c.
Atualmente denomina-se César toda cifra que
consiste em deslocar cada letra da mensagem
original, por um número fixo de posições
Também tem registro de utilização na Guerra da
Secessão americana, e pelo exército Russo na I
Guerra Mundial (1915)
Cifra de César
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
rotate 13 positions
NOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLM
O BUNITAO DAS TAPIOCAS
13
B OHAVGNB QNF GNCVBPNF
Exemplo de utilização com cifra de César
http://www.sccs.swarthmore.edu/users/03/julieg/hw14cipher.html
Texto Claro
Chave
Texto Cifrado
Cifra de Vigenère
Evolução da cifra de César
Usa uma série de cifras de César diferentes,
baseado nas letras de uma chave secreta
Originalmente descrita por Giovan Batista
Belaso, em 1553
Reinventada diversas vezes depois, foi
erroneamente atribuída a Blaise de Vigenère,
já no século IXX como:
Le Chiffre Indéchiffrable
Cifra de Vigenère
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
BCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZA
CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZAB
DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
EFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCD
FGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDE
GHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEF
HIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCD...
SOUND THE RETREAT
DEADFED
VSUPC XKG UEWWEX
Texto Plano
Chave
Texto Cifrado
Rail Fence
Exemplo de cifra de transposição
O texto é escrito de forma vertical, no número de
linhas (Fence) ditado pela chave.
Exemplo:
Chave
= 5;
Texto Plano
“AGORA DURMA COM UMA BRONCA DESSA”
Texto Cifrado
“ADCA CSGUO BAA ORM RDWRM UO EXA AMNSY”
Chaves
Constituem o segredo compartilhado por
remetente e destinatário
São utilizadas pelo algoritmo de criptografia
para gerar texto cifrado
Verdades Gerais
Chaves maiores geram cifras melhores
Chaves aleatórias geram cifras melhores
Boas Cifras geram texto cifrado “aleatório”
As melhores chaves são utilizadas uma única vez
Criptografia Simétrica
8
Exemplos:
DES, 3DES, RC4, RC5, IDEA, SkipJack
Vantagens: Rápido, texto cifrado seguro
Desvantagens: Problema da divulgação de
senhas, Problema do sigilo da senha
DES: Data Encryption Standard
Amplamente publicado e utilizado (Padrão
Federal)
Série complexa de operações simples de
substituições, permutações e recombinações
de bits
DES Básico: Chaves de 56-bits
Quebrável em 12 horas com hardware específico
Triple DES (3DES): Chaves de 112-bits (real)
Usa 48 “rodadas” de DES
Inquebrável pelos métodos utilizados atualmente
Esteganografia
É a Técnica(Arte) de escrever mensagens
escondidas de tal forma que ninguém alem
do destinatário desconfie do conteúdo
Em grego significa Escrita Oculta/Escondida
Leonardo Da Vinci escreveu com suco de
limão no verso de seus projetos
Atualmente pode-se inserir qualquer tipo de
dado dentro de um outro arquivo de foto ou
música, por exemplo
Esteganografia
Softwares disponíveis:
Hiderman
SPAM Mimic: www.spammimic.com
Steganous
Invisible Secrets
Para Detecção (Steganalisis)
Kurtosis (Análise de Histograma, repetições)
WinHEX
Checksum (Antes do incidente)