TAJOMN Ý SVET KÓDOV A ŠIFIER

1. TAJOMNÝ SVET KÓDOV A ŠIFIER Tereza Perlácová 3.L

2. Obsah • Úvod • Základné pojmy a rozdelenie • Klasické kryptologické metódy • Moderné šifrovacie systémy • Záver

3. 1 Úvod Ciele projektu: • oboznámiť sa s jednotlivými odbormi vedy, ktorá sa zaoberá kódmi a šiframi; uviesť príklady • poukázať na dôležitosť tejto vedy v súčasnosti

4. STEGANOGRAFIA SUBSTITÚCIA KRYPTOLÓGIA KRYPTOGRAFIA TRANSPOZÍCIA KRYPTOANALÝZA 2 Základné pojmy Kryptológia je veda o utajení obsahu správ. Otvorený text (Za)šifrovaný text Kód a šifra Algoritmus Kľúč Dešifrovanie Symetrický šifrovací systém Asymetrický šifrovací systém Otvorená abeceda Šifrovacia abeceda

5. 3 Klasické kryptologické metódy Rozdeľujeme ich na: • steganografické metódy • kryptografické metódy • kryptoanalytické metódy

6. Steganografické metódy Úlohou steganografie je skryť samotnú existenciu správy, pričom môže byť napísaná alebo predaná v zrozumiteľnej podobe • príklad z histórie - správa napísaná na hlave • dve najpoužívanejšie techniky: • neviditeľný atrament • ukrytie znakov otvoreného textu na dohodnutých pozíciách

7. Neviditeľný atrament Použitie neviditeľného atramentu zaisťuje, že napísaný text nie je na prvý pohľad viditeľný. Typy atramentov: • organické kvapaliny: moč, mlieko, citrónové šťavy, ocot a ovocné šťavy - zobrazujú sa zahriatím • chemické látky: nasýtený roztok dusičnanu draselného, chlorid kobalnatý- zobrazujú sa zahriatím • atramenty, ktoré sa zviditeľňujú využitím chemických reakcií • neviditeľné atramenty - zobrazujú sa ultrafialovým alebo infračerveným žiarením

8. Ukrytie znakov otvoreného textu na dohodnutých pozíciách Základom tejto metódy je ukrytie otvoreného textu do tela inej správy • Typický príklad: Cardanova mriežka:

9. Kryptografické metódy Kryptografia je veda o utajení významu správy pomocou šifrovania Kryptografické metódy: • transpozícia • substitúcia

10. Transpozícia Transpozícia spočíva v usporiadaní písmen správy iným spôsobom ako pôvodným • príklad: Jednoduchá transpozícia Otvorený text: JEDNODUCHA TRANSPOZICIA PATRI MEDZI KRYPTOGRAFICKE METODY

11. Kľúč: T R A N S P O Z  I C I A Permutačné očíslovanie: 11 9 1 6 10 8 7 12 4 3 5 2 Zašifrovaný text: Dsigd rapew aaree hikkw tpymq npmry vizie dzdfw znroo ooeaq jattt ccicq

12. Substitúcia Princípom substitúcie je, že každé písmeno otvoreného textu je nahradené iným znakom, pričom si v správe zachováva svoju pozíciu. Rozdelenie substitučných šifier: • monoalfabetické • polyalfabetické Kritérium: počet použitých šifrovacích abecied

13. Monoalfabetická substitučná šifra • pre celý otvorený text sa používa rovnaká šifrovacia abeceda • príklad: Caesarova šifra Otvorený text : MONOALFABETICKA SIFRA Princíp: Zašifrovaný text: PRQRDOIDEHWLFND VLIUD

14. Polyalfabetická substitučná šifra • využíva viac šifrovacích abecied • príklad: systém Vigenère • využíva 26 rôznych šifrovacích abecied zoskupených v TABULE RECTE : • Kľúč : OKNOOKNO • Otvorený text : ALBATROS • Zašifrovaný text: OVOOHBBG

15. Kryptoanalytické metódy Kryptoanalýza je veda o tom, ako bez znalosti kľúča odvodiť otvorený text zo šifrovaného textu. • Jedna z metód: frekvenčná analýza • založená na porovnaní frekvencie hlások v šifrovanom a otvorenom texte • nie vždy aplikovateľná !

16. 4 Moderné šifrovacie systémy • sú založené na princípe asymetrického šifrovania • najznámejšie: RSA, PGP • výhody: • bezpečnosť • vyriešenie problému s distribúciou kľúčov

17. RSA(Ronald Rivest, Adi Shamir, Leonard Adleman) • Základ: • jednosmerná funkcia v modulárnej aritmetike • jednosmerná funkcia násobenia prvočísel • Princíp: • fiktívne osoby: Alica-prijímateľ správy, Bob-odosieľateľ správy Adi Shamir, Ronald Rivest, Leonard Adleman - tvorcovia RSA

18. Postup: • Alica: vyberie si 2 prvočísla p a q • Alica: vzpočíta číslo N = p * q, zvolí si číslo e • Alica: zverejní N a e • Bob: premení správu X do ASCII binárnych číslic; • k vzniknutému číslu priradí zodpovedajúce číslo M v desiatkovej sústave, ktoré predstavuje správu • Bob: vyhľadá Alicin verejný kľúč; zašifruje správu (číslo M) • pomocou jednosmernej funkcie C = Me (mod N); pošle správu Alici • Alica: vypočíta číslo d pomocou p a q: • e * d = 1 (mod (p - 1)*(q - 1)) • Alica: dešifruje správu pomocou vzorca: M = Cd (mod N) • používa sa N > 10308 pre maximálnu bezpečnosť • na obchodné využitie RSA vznikla RSA Data Security, Inc.

19. PGP(Pretty Good Privacy - celkom dobré súkromie) • spojenie asymetrickej šifry RSA so symetrickou šifrou • výhody: • rýchlosť (vďaka symetrickej šifre) • bezpečnosť (vďaka asymetrickej šifre RSA) Phil Zimmermann - tvorca PGP

20. Postup: • Bob: správu zašifruje pomocou symetrickej šifry (napríklad IDEA) • využitím určitého kľúča • Bob: vyhľadá Alicin verejný kľúč, pomocou ktorého zašifruje • kľúč k IDEA • Bob: pošle Alici zašifrovanú správu pomocou IDEA a zašifrovaný • kľúč k IDEA pomocou RSA • Alica: dešifruje kľúč k IDEA pomocou súkromného kľúča k RSA; • dešifruje IDEA, čím získa pôvodnú správu • ďalšia výhodná vlastnosť PGP: rýchle vytváranie dvojíc • súkromného a verejného kľúča

21. 5 Záver • neustále zvyšovanie dôležitosti kryptológie • boj medzi kryptografmi a kryptoanalytikmi Kto nakoniec vyhrá?