Ewolucja metod szyfrowania danych w systemie informatycznym

>

Cel i zakres pracy………5

3.
przeglad podstawpwych algorytmów szyfrowania……… 9

3.1. Szyfry przestawieniowe………9
3.2. Szyfry podstawieniowe ………9
3.3. Szyfry kaskadowe ………12

4. Szyfrowanie wielokropkowe……… 13

4.1. Szyfrowanie dwukrotne ………13
4.2. Szyfrowanie trzykrotne………13

5. Szyfry blokowe i strumieniowe……… 15

5.1. Szyfry strumieniowe ………15
5.1.1. Samosynchronizujace szyfry strumieniowe ………17
5.1.2. Generatory ciagów………17
5.2. Szyfry blokowe………20
5.2.1. DES – Data Encryption Standard ………20
5.2.1.1 Permutacja poczatkowa i koncowa………21
5.2.1.2 Kodowanie………22
5.2.1.3 Deszyfrowanie ………24
5.2.2. Warianty działania algorytmu DES………24
5.2.2.1 Elektroniczna ksiazka kodowa – Electronical Codebook ………25
5.2.2.2 Tryb wiazania bloków – Cipher Block Chaning ………26
5.2.2.3 Sprzezenie zwrotne – Cipher Feedback ………27
5.2.3. Modyfikacje algorytmu DES………27
5.2.4. IDEA – International Data Encryption Standard………28
5.2.5. Algorytm Madrygi ………29
5.2.6. Algorytm RC 5 ………30

6. Algorytmy z kluczem jawnym………32

6.1. Algorytm Diffiego – Hellmana ………32
6.2. Szyfry plecakowe ………33
6.2.1. Plecaki (ciagi) superrosnace ………34
6.2.2. Utajnianie ciagu superrosnacego ………34
6.2.3. Kodowanie i dekodowanie wiadomosci za pomoca otrzymanego klucza………35
6.3. RSA ………35
6.3.1. Trudnosci wynikajace podczas wykonywania algorytmu ………36
6.3.2. Tworzenie bezpiecznych kluczy………36
6.3.3. Kryptoanaliza algorytmu RSA ………37
6.4. Algorytm podpisywania Fiata-Shamira ………38
6.5. Algorytm Feiego-Fiata-Shamira ………38
6.5.1. Algorytm identyfikacyjny Feigego-Fiata–Shamira ………39
6.6. Zasady chronienia kluczy ………39
6.7. Tworzenie kluczy ………41

7. Nowoczesne algorytmy szyfrowania……… 44

7.1. Ogólne zalozenia algorytmu AES………44
7.1.1. Bajty………44
7.1.2. Tablice bitów ………45
7.1.3. Tablica Stanów ………45
7.1.4. Specyfikacja algorytmu ………46
7.1.4.1 Szyfrowanie ………47
7.1.4.1.1 Zastepowanie bajtów z wykorzystanie S – bloków………47
7.1.4.1.2 Zamienianie rzedów tablicy Stanu przez offsety………48
7.1.4.1.3 Przemieszanie danych z kolumnami tablicy………49
7.1.4.1.4 Dodanie Klucza Cyklu do tablicy………50
7.1.4.1.5 Klucz Ekspansji ………50
7.1.4.2 Deszyfrowanie ………51
7.1.4.2.1 InvShiftRows() ………51
7.1.4.2.2 InvSubBytes()………52
7.1.4.2.3 InvMixColumns() ………52
7.1.4.2.4 AddRoundKey() ………53
7.2. Algorytm SKIPJACK ………54
7.2.1. Etapy szyfrowania ………55
7.2.2. Permutacja G ………55

8. Kryptoanaliza……… 57

8.1. Czynniki oddzialywujace na bezpieczenstwo kryptografii………57
8.2. Klasy lamania szyfrogramów ………58
8.3. Kroki kryptoanalizy ………59
8.4. Podstawowe wiadomosci potrzebne do kryptoanalizy ………60
8.4.1. Charakterystyka jezyka………60
8.4.2. Jednostronny rozklad czestotliwosci ………61
8.4.3. Wskaznik zgodnosci ………61
8.4.4. Test Phi ………62

9. Odzyskiwanie szyfrów przestawieniowych……… 64

9.1. Okreslanie rozmiaru macierzy ………64
9.2. Odzyskiwanie zawartosci macierzy przy pomocy anagramów ………64

10. Lamanie szyfrow podstawieniowych……… 67

10.1. Odzyskiwanie szyfrów monoalfabetycznych ………67
10.1.1. Odzyskiwanie alfabetu z jednym ciagiem znakowym ………67
10.1.2. Odzyskiwanie alfabetu z dwoma przemieszanymi ciagami znakowymi ………68
10.1.3. Szyfry monoalfabetyczne uzywajace jako szyfru mieszanych alfabetów ………69
10.1.3.1 Test chi ………69
10.1.3.2 Odzyskiwanie szyfrogramów za pomoca prawdopodobienstwa
wystepowania slów………70
10.2. Ataki na systemy poligramowe ………76
10.2.1. Test zgodnosci dla digramów – Phi Test………76
10.2.2. Atak na szyfr poligramowy Playfaira………77
10.3. Ataki na szyfry wieloalfabetowe ………82
10.3.1. Metoda prawdopodobienstwa wystepowania wyrazów………82

Podsumowanie ……… 86
Literatura……… 87