Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Mật mã học - Chương 1: Giớithiệu - Mã hóa cổ điển cung cấp cho người học các kiến thức: Giới thiệu về mật mã học, lịch sử của mật mã, các giải thuật mã hóa cổ điển, bẻ gãy một hệ thống mật mã, bài tập. Mời các bạn cùng tham khảo.
MẬT MÃ HỌC NỘI DUNG MÔN HỌC Chương 1: Giới thiệu - Mã hoá cổ điển Chương 2: Mã hoá đối xứng Chương 3: Mã hố khố cơng khai quản lý khố Chương 4: Chứng thực thơng điệp Chương 5: Chữ ký số Chương 6: Các giao thức ứng dụng MMH - TNNQ CHƯƠNG GIỚI THIỆU MÃ HỐ CỔ ĐIỂN Giới thiệu – Mã hố cổ điển Giới thiệu mật mã học Lịch sử mật mã Các giải thuật mã hoá cổ điển Bẻ gãy hệ thống mật mã Bài tập Giới thiệu mật mã học • Giới thiệu Mật mã sử dụng kể từ cổ đại tận ngày Hiện nay, giao dịch tài chính, chuyển khoản, mua sắm hàng hoá, thư từ, tài liệu… thực nhiều qua mơi trường mạng đòi hỏi liệu phải bảo mật tốt => phải mã hoá Giới thiệu mật mã học Giới thiệu mật mã học • Một số khái niệm Thông báo, văn bản: chuỗi hữu hạn ký hiệu lấy từ bảng chữ Z ký hiệu m Mật mã hố: việc biến đổi thơng báo cho khơng thể hiểu người khác người nhận mong muốn Phép mật mã hoá thường ký hiệu e(m), với m thơng báo cần mã hố Giới thiệu mật mã học • Một số khái niệm Khố: thơng số đầu vào phép mã hoá giải mã Khoá dùng để mã hoá ký hiệu ke, khoá dùng để giải mã ký hiệu kd Chuỗi mật mã: chuỗi nguỵ trang, tức chuỗi thông báo qua phép mật mã hoá thường ký hiệu c: c=e(m,ke) Phép giải mã d(c,kd) q trình xác định thơng báo gốc (m) từ chuỗi mật mã c khoá giải mã kd, thường ký hiệu d(c,kd): d(c,kd)=m Giới thiệu mật mã học Giới thiệu mật mã học ATMMT - TNNQ 10 Các giải thuật mã hoá cổ điển Phương pháp phá mã cổ điển: • Dựa vào đặc điểm ngơn ngữ • Dựa vào tần suất xuất chữ bảng chữ thông qua thống kê từ nhiều nguồn văn khác nhau, dựa vào số lượng ký tự bảng mã để xác định thông báo đầu vào 42 Tần suất ký tự ngôn ngữ tiếng Anh 43 Bẻ gãy hệ thống mật mã • Những chuyên gia mật mã hay kẻ công thường giả thiết biết đầy đủ thông tin hàm mã hố e hàm giải mã d • Các chun gia có thêm nhiều thơng tin hỗ trợ thống kê ngôn ngữ, kiến thức ngữ cảnh • Với chuỗi mật mã đó, họ thiếu khố k để sử dụng d để giải mã c cách xác 44 Bẻ gãy hệ thống mật mã 45 Bẻ gãy hệ thống mật mã Các khả công hệ thống: 46 Bẻ gãy hệ thống mật mã Các khả cơng hệ thống: • Tấn cơng dựa chuỗi mật mã (crytogram-only attack): đối phương biết vài mẫu chuỗi mật mã c • Tấn cơng dựa văn biết (known-plaintext attack): Trong trường hợp người công giả thiết biết độ dài đáng kể văn thông báo chuỗi mật mã tương ứng, từ cố gắng tìm khố • Tấn cơng dựa văn chọn (chosen-plaintext attack): người công có số lượng tuỳ ý cặp thông báo chuỗi mật mã tương ứng (m, c) 47 Bẻ gãy hệ thống mật mã Các khả công hệ thống: Kiểu công Đối phương nắm ciphertext only attack Chỉ văn mã c known plaintext attack Cả văn nguồn p văn mã c chosen plaintext attack Đột nhập vào máy mã hoá Tự chọn văn p mã hoá lấy văn mã c tương ứng chosen ciphertext attack Đột nhập vào máy giải mã Tự chọn văn mã c giải mã lấy văn p tương ứng 48 Bẻ gãy hệ thống mật mã Thời gian trung bình để tìm khố theo kiểu vét cạn Time required at 106 decryption/ms Key size (bits) Number of alternative keys Time required at decryption/ms 32 232 = 4.3 x 109 231 ms = 35.8 minutes 56 256 = 7.2 x 1016 255 ms = 1142 years 10.01 hours 128 2128 = 3.4 x 1038 2127 ms = 5.4 x 1024 years 5.4 x 1018 years 168 2168 = 3.7 x 1050 2167 ms = 5.9 x 1036 years 5.9 x 1030 years 26 characters (permutation) 26! = x 1026 x = 6.4 x 1012 1026 ms years 6.4 x 106 years 2.15 milliseconds 49 Bẻ gãy hệ thống mật mã Thời gian trung bình để tìm khố theo kiểu vét cạn 50 Bẻ gãy hệ thống mật mã Công cụ phân tích Cryptool ATMMT - TNNQ 51 Bài tập Giải thích chế việc bẻ gãy mật mã hệ thống sau: ATMMT - TNNQ 52 Bài tập Tìm mã hố ký số 1-9: • Mỗi biểu tượng số chín biểu tượng xuất mảng () mã hóa chữ số đến • Cột bên phải tổng số hàng • Hàng cho tổng số cột • Một dấu hỏi đại diện cho hai chữ số không thiết phải số trường hợp 53 Bài tập Tìm mã hố ký số 1-9: 54 Bài tập Sử dụng cơng cụ Cryptool • Cryptool ứng dụng miễn phí chạy Windows, thường sử dụng để phân tích giải thuật mã hố Phiên 1.4.31 • Địa download Cryptool: http://www.cryptool.org/ 55 Bài tập Nêu chế hoạt động viết ứng dụng cho phép mã hoá giải mã với giải thuật mã hố sau: • Vigenère • Hill • Affine • Playfair • Solitaire 56 ... cấp 13 Lịch sử mật mã Máy Enigma ATMMT - TNNQ 14 Máy Enigma 15 Lịch sử mật mã Máy Sigaba Máy TypeX 16 Lịch sử mật mã • Mật mã học đại Cha đẻ mật mã học đại Claude Shannon Tiêu chuẩn mật mã. .. dụng MMH - TNNQ CHƯƠNG GIỚI THIỆU MÃ HOÁ CỔ ĐIỂN Giới thiệu – Mã hoá cổ điển Giới thiệu mật mã học Lịch sử mật mã Các giải thuật mã hoá cổ điển Bẻ gãy hệ thống mật mã Bài tập Giới thiệu mật mã học... khoá giải mã kd, thường ký hiệu d(c,kd): d(c,kd)=m Giới thiệu mật mã học Giới thiệu mật mã học ATMMT - TNNQ 10 Lịch sử mật mã • • • • • Mật mã học ngành có lịch sử hàng ngàn năm Mật mã học cổ