Thông tin tài liệu
MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH VẼ xi MỞ ĐẦU CHƯƠNG CÁC ỨNG DỤNG CỦA MẬT MÃ TRONG AN TỒN THƠNG TIN VÀ VAI TRỊ CỦA CÁC NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH 1.1 SƠ LƯỢC VỀ MẬT MÃ HỌC 1.1.1 Lịch sử mật mã 1.1.2 Các mục tiêu mật mã 1.1.3 Phân loại loại mật mã 1.2 CÁC ỨNG DỤNG CỦA MẬT MÃ 1.2.1 Các ứng dụng thực tiễn 1.2.1.1 Ứng dụng đời sống thông tin, kinh tế, xã hội 1.2.1.2 Ứng dụng an ninh, quốc phòng 1.2.2 Ứng dụng số thành phần mật mã 1.2.2.1 Dãy ngẫu nhiên, dãy giả ngẫu nhiên 1.2.2.2 Hàm băm 11 1.2.2.3 Mã dòng 13 1.2.2.4 Mã khối 15 1.2.2.5 Hệ mật khóa cơng khai 17 1.2.2.6 Chữ ký số 18 1.2.3 Ứng dụng giao thức bảo mật 19 1.2.3.1 Xác thực đăng nhập Linux 19 1.2.3.2 Secure Shell (SSH) 20 1.2.3.3 SSL/TLS 23 1.2.3.4 Giao thức SET (Secure Electronic Transaction) 27 1.2.3.5 S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions) 31 1.2.3.6 PGP, OpenPGP, GnuPG 32 i Tieu luan 1.3 MỘT SỐ FRAMEWORK HỖ TRỢ LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG MẬT MÃ 36 1.3.1 Thư viện lập trình số lớn GMP 37 1.3.2 Crypto++ 38 1.3.3 Microsoft CryptoAPI 41 1.3.4 JCA, JCE 42 1.4 MỘT SỐ PHẦN MỀM HỖ TRỢ NGHIÊN CỨU MẬT MÃ 42 1.4.1 Maple 42 1.4.2 Mathematica 45 1.5 CÂU HỎI ÔN TẬP 46 CHƯƠNG MẬT MÃ DÒNG 48 2.1 KHÁI NIỆM MÃ DÒNG 48 2.2 CÁC ĐẶC TRƯNG 50 2.2.1 Độ phức tạp tuyến tính 50 2.2.1.1 Thanh ghi dịch phản hồi 50 2.2.1.2 Dãy ghi dịch 51 2.2.1.3 Định nghĩa độ phức tạp tuyến tính: 53 2.2.1.4 Thuật toán Berlekamp-Massey 55 2.2.1.5 Phân bố độ phức tạp tuyến tính dãy ngẫu nhiên 59 2.2.2 Chu kỳ 61 2.2.3 Tự tương quan 61 2.2.4 Lực lượng loại dãy 62 2.2.5 Các tính chất thống kê 63 2.2.5.1 Kiểm tra tần số đơn (kiểm tra bit đơn) 63 2.2.5.2 Kiểm tra seri (kiểm tra phân bố cặp bit) 64 2.2.5.3 Kiểm tra Poker (kiểm tra phân bố đoạn bít) 64 2.2.5.4 Kiểm tra loạt 64 2.2.5.4 Kiểm tra tự tương quan 65 2.3 CÁC NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ MẬT MÃ DÒNG 67 2.3.1 Thiết kế mật mã dòng dựa LFSR 68 2.3.1.1 Các sinh tổ hợp phi tuyến 68 ii Tieu luan 2.3.1.2 Các lọc phi tuyến 69 2.3.1.3 Các sinh điều khiển đồng hồ 70 2.3 Thiết kế mật mã dòng dựa mật mã khối 70 2.3.2.1 Kiểu phản hồi mật mã 70 2.3.2.2 Kiểu phản hồi đầu 71 2.3.2.3 Kiểu đếm 71 2.3.3 Các mật mã dịng dựa mật mã khóa cơng khai 71 2.3.4 Các kiểu thiết kế khác 71 2.4 MỘT SỐ MẬT MÃ DỊNG: ỨNG VỚI DỊNG KHĨA LÀ DÃY BÍT, DỊNG KHĨA LÀ DÃY BYTE 72 2.4.1 Dòng khóa dãy bít 72 2.4.1.1 Dãy sinh khóa Geffe P.R 72 2.4.1.2 DÃY D'BRUIJN (dãy phi tuyến chu kỳ cực đại) 73 2.4.1.3 Dãy điều khiển đồng hồ 75 2.4.1.4 Mã dịng dựa mật mã khóa cơng khai 77 2.4.1.4 Mã dịng Seal 79 2.4.1 Dịng khóa sinh từ dãy byte 83 2.5 CHƯƠNG TRÌNH MAPLE THỰC HIỆN MỘT SỐ MẬT MÃ DỊNG: THUẬT TỐN VÀ ĐỘ AN TOÀN 88 2.5.1 Dãy sinh khóa Geffe P.R 88 2.5.2 DÃY D'BRUIJN (dãy phi tuyến chu kỳ cực đại) 90 2.5.3 Dãy Shrinking 91 2.6 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 93 CHƯƠNG MẬT MÃ KHỐI 95 3.1 ĐỊNH NGHĨA MÃ KHỐI 95 3.2 CÁC LOẠI CẤU TRÚC PHỔ BIẾN CỦA MÃ KHỐI 96 3.2.1 Các thuật tốn lược đồ khóa 97 3.2.2 Các mạng thay thế- hoán vị (SPN) 97 3.2.3 Mạng Feistel 99 3.2.4 Các cấu trúc mã khối khác 101 iii Tieu luan 3.3 XÁC SUẤT TUYẾN TÍNH VÀ SƠ LƯỢC VỀ TẤN CƠNG TUYẾN TÍNH LÊN MÃ KHỐI 102 3.3.1 Xác suất tuyến tính 102 3.3.2 Sơ lược cơng tuyến tính lên mã khối 103 3.4 XÁC SUẤT LƯỢNG SAI VÀ SƠ LƯỢC VỀ TẤN CÔNG LƯỢNG SAI LÊN MÃ KHỐI 107 3.4.1 Xác suất lượng sai 107 3.4.2 Sơ lược công lượng sai lên mã khối 108 3.5 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ MÃ KHỐI 112 3.6 GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÃ KHỐI: CẤU TRÚC, THUẬT TỐN VÀ ĐỘ AN TỒN 113 3.6.1 Chuẩn mã hóa liệu DES 113 3.6.1.1 Thuật toán mã hoá 114 3.6.1.2 Lược đồ tạo hệ thống khoá : 118 3.6.1.3 Giải mã DES 119 3.6.1.4 Độ an toàn DES 120 3.6.2 Mã khối Camellia 122 3.6.2.1 Cấu trúc Camellia 124 3.6.2.2 Các thành phần Camellia 139 3.6.2.3 Độ an toàn Camellia 146 3.6.2.4 Dữ liệu thử nghiệm Camellia 147 3.7 THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH XÁC SUẤT LƯỢNG SAI VÀ TUYẾN TÍNH CỰC ĐẠI 148 3.7.1 Thuật tốn tính xác suất lượng sai tuyến tính cực đại 148 3.7.2 Chương trình tính xác suất lượng sai tuyến tính cực đại Maple 149 3.7.2.1 Chương trình tìm xác xuất lượng sai, tuyến tính cực đại với hộp Sbox AES 150 3.7.2.2 Chương trình tìm xác xuất lượng sai, tuyến tính cực đại với hộp Sbox1 Camelia 153 iv Tieu luan 3.8 CÂU HỎI ÔN TẬP 155 CHƯƠNG MẬT MÃ TRÊN ĐƯỜNG CONG ELLIPTIC 156 4.1 ĐỊNH NGHĨA 156 4.1.1 Định nghĩa đường cong elliptic 156 4.1.2 Luật nhóm 158 4.1.3 Tính kP 161 4.1.4 Dạng không kỳ dị 161 4.1.6 Đường cong elliptic trường có đăc số 163 4.2 NHÚNG MỘT SỐ VÀO ĐƯỜNG CONG ELLIPTIC 166 4.2.1 Chuyển thông báo thành số nguyên thuộc Fp 166 4.2.2 Nhúng rõ 166 4.3 ĐẾM ĐƠN GIẢN SỐ ĐIỂM TRÊN ĐƯỜNG CONG ELLIPTIC 169 4.4 TÍNH BẬC CỦA MỘT ĐIỂM 169 4.5 MỘT SỐ HỆ MẬT, HỆ CHỮ KÝ SỐ TRÊN ĐƯỜNG CONG ELLIPTIC 172 4.5.1 Bài tốn lơ ga rít rời rạc (DLP) đường cong elliptic 172 4.5.2 Các hệ mật đường cong Elliptic: 173 4.5.2.1 Hệ mật Elgamal Elliptic: 173 4.5.2.2 Lập mã Massey-Omura: 173 4.5.2.3 Hệ mật đường cong elliptic Menezes- Vanstone : 174 4.5.3 Các hệ chữ ký đường cong Elliptic: 175 4.5.3.1 Sơ đồ chữ ký số Elgamal Elliptic: 175 4.5.3.2 Chuẩn chữ ký số Elliptic (ECDSA): 176 4.5.4 Giao thức trao đổi khóa 177 4.6 CHỌN ĐƯỜNG CONG TỐT 178 4.6.1 Những yêu cầu kỹ thuật 178 4.6.2 Những yêu cầu an toàn 179 4.7 MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH MAPLE VỀ ĐƯỜNG CONG ELLIPTIC 180 4.7.1 Chương trình tính kP 180 4.7.2 Liệt kê điểm đường cong 181 v Tieu luan 4.7.3 Hệ mật đường cong elliptic 183 4.7.4 Hệ chữ ký đường cong elliptic 184 4.7.4.1 Sơ đồ chữ ký số Elgamal Elliptic: 184 4.7.4.2 Sơ đồ chữ ký số ECDSA: 185 4.8 CÂU HỎI ÔN TẬP 187 CHƯƠNG GIAO THỨC MẬT MÃ 188 5.1 ĐỊNH NGHĨA 188 5.2 CÁC YÊU CẦU TRONG GIAO THỨC XÁC THỰC 190 5.2.1 Tính tươi thơng báo tính sống thực thể : 190 5.2.1.1 Tính tươi thông báo 190 5.2.1.2 Tính sống thực thể 191 5.2.2 Xác thực nguồn gốc liệu 191 5.2.3 Xác thực thực thể 192 5.2.4 Thiết lập khố có xác thực 194 5.3 MỘT SỐ GIAO THỨC: THUẬT TOÁN VÀ ĐỘ AN TOÀN 194 5.3.1 Quy ước chung 194 5.3.2 Những kỹ thuật xác thực 196 5.3.2.1 Những chế thách đố-giải đố 196 5.3.2.2 Các chế tem thời gian 197 5.3.2.3 Những chế phi chuẩn 199 5.3.2.4 Xác thực lẫn 200 5.3.2.5 Xác thực liên quan đến bên thứ ba tin cậy 201 5.3.2.6 Xác thực dựa mật 202 5.3.2.7 Thêm thành phần phụ gia vào giao thức 205 5.3.2.8 Trao đổi khoá có xác thực dựa mật mã phi đối xứng 207 5.3.3 Độ an toàn 210 5.3.3.1 Tấn công diễn lại thông báo 210 5.3.3.2 Tấn công kẻ đứng 212 5.3.3.3 Tấn công phiên song song 213 5.3.3.4 Tấn công phản xạ 214 vi Tieu luan 5.3.3.5 Tấn công xen kẽ 215 5.3.3.6 Tấn công khiếm khuyết kiểu 216 5.3.3.7 Tấn công bỏ sót tên 217 5.3.3.8 Tấn công dùng sai dịch vụ mật mã 218 5.3.3.9 Tóm tắt thực hành 220 5.3 MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH MAPLE 220 5.4.1 Cơ chế thách đố-giải đố chuẩn hóa 221 5.4.2 Cơ chế tem thời gian chuẩn hóa 223 5.5 CÂU HỎI ÔN TẬP 224 CHƯƠNG MỘT SỐ CHUẨN MẬT MÃ 226 6.1 CHUẨN MÃ DÒNG 226 6.1.1 Tóm tắt thuật tốn gốc SNOW 1.0 227 6.1.2 Những điểm yếu SNOW 1.0 228 6.1.3 Thuật toán SNOW 2.0 229 6.1.4 Việc thực SNOW 2.0 234 6.2 CHUẨN MÃ KHỐI: AES 236 6.2.1 Các byte đa thức 237 6.2.1.1 Các biểu diễn byte 238 6.2.1.2 Phép cộng byte 238 6.2.1.3 Phép nhân byte 238 6.2.1.4 Phép dịch chuyển vòng từ vào 239 6.2.2 Mã hoá Rijndael 241 6.2.2.1 Lời gọi ByteSub(state) 243 6.2.2.2 Lời gọi ShiftRow(state) 244 6.2.2.3 Lời gọi MixColumn(state) 245 6.2.2.4 Lời gọi AddRoundKey(state, RoundKey) 245 6.2.2.5 Lời gọi KeyExpansion(CipherKey,ExpandedKey) 246 6.2.2.6 Lời gọi Rcon[i] (Round keys and constants) 248 6.2.3 Mode giải mã Rijndael 248 6.3 CHUẨN MẬT MÃ KHÓA CÔNG KHAI VÀ CHỮ KÝ SỐ 249 6.3.1 Chuẩn mật mã khóa cơng khai: RSA-OAEP 249 vii Tieu luan 6.3.1.1 Mô tả 249 6.3.2 Chuẩn chữ ký số: RSA-PSS 252 6.3.2.1 Mô tả 252 6.3.2.2 Lược đồ ký RSA-PSS (A ký thông báo cho B.) 252 6.3.2.3 Độ dài muối (salt) 254 6.4 CHUẨN GIAO THỨC MẬT MÃ 254 6.4.1 Các vấn đề chung 255 6.4.2 Lược đồ thỏa thuận khóa số 258 6.4.3 Lược đồ thỏa thuận khóa số 260 6.4.4 Lược đồ thỏa thuận khóa số 263 6.4.5 Lược đồ thỏa thuận khóa số 267 6.4.6 Lược đồ thỏa thuận khóa số 269 6.4.7 Lược đồ thỏa thuận khóa số 272 6.4.8 Lược đồ thỏa thuận khóa số 276 6.4.9 So sánh tính chất lược đồ thỏa thuận khóa 279 6.5 CÂU HỎI ÔN TẬP 280 TÀI LIỆU THAM KHẢO 281 PHỤ LỤC 285 Phụ lục Chương trình mã hóa/giải mã mã khối AES ngôn ngữ C 285 Phụ lục Chương trình mã hóa/giải mã mã khối Camellia ngôn ngữ C 313 viii Tieu luan ix Tieu luan DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Tính xác suất tuyến tính 103 Bảng 3.2 Tỷ lệ thành công thám tuyến tính hàm c 106 Bảng 3.3 Tính xác suất lượng sai 108 Bảng 3.4 Hoán vị đầu 114 Bảng 3.5 Hoán vị IP-1 115 Bảng 3.6 Mở rộng E 116 Bảng 3.10 Các số lược đồ khóa 136 Bảng 3.11 Các khóa khóa bí mật 128 bit 137 Bảng 3.12 Các khóa khóa bí mật 192/256 bit 138 Bảng 3.13 Hộp s1 144 Bảng 3.14 Hộp s2 144 Bảng 3.15 Hộp s3 145 Bảng 3.16 Hộp s4 145 x Tieu luan * Order: KL, KR, KA, KB */ memset(KC, 0, sizeof(KC)); /* Store KL, KR */ for (i = 0; i < 8; i++) GET_UINT32_BE(KC[i], t, i * 4); /* Generate KA */ for( i = 0; i < 4; ++i) KC[8 + i] = KC[i] ^ KC[4 + i]; camellia_feistel(KC + 8, SIGMA[0], KC + 10); camellia_feistel(KC + 10, SIGMA[1], KC + 8); for( i = 0; i < 4; ++i) KC[8 + i] ^= KC[i]; camellia_feistel(KC + 8, SIGMA[2], KC + 10); camellia_feistel(KC + 10, SIGMA[3], KC + 8); if (keysize > 128) { /* Generate KB */ for( i = 0; i < 4; ++i) KC[12 + i] = KC[4 + i] ^ KC[8 + i]; camellia_feistel(KC + 12, SIGMA[4], KC + 14); camellia_feistel(KC + 14, SIGMA[5], KC + 12); } /* * Generating subkeys */ /* Manipulating KL */ SHIFT_AND_PLACE(idx, 0); /* Manipulating KR */ if (keysize > 128) { SHIFT_AND_PLACE(idx, 1); } /* Manipulating KA */ SHIFT_AND_PLACE(idx, 2); /* Manipulating KB */ 321 Tieu luan if (keysize > 128) { SHIFT_AND_PLACE(idx, 3); } /* Do transpositions */ for ( i = 0; i < 20; i++ ) { if (transposes[idx][i] != -1) { RK[32 + 12 * idx + i] = RK[transposes[idx][i]]; } } return( ); } /* * Camellia key schedule (decryption) */ int camellia_setkey_dec( camellia_context *ctx, const unsigned char *key, unsigned int keysize ) { int idx; size_t i; camellia_context cty; uint32_t *RK; uint32_t *SK; int ret; switch( keysize ) { case 128: ctx->nr = 3; idx = 0; break; case 192: case 256: ctx->nr = 4; idx = 1; break; default : return( POLARSSL_ERR_CAMELLIA_INVALID_KEY_LENGTH ); } RK = ctx->rk; ret = camellia_setkey_enc(&cty, key, keysize); if( ret != ) return( ret ); SK = cty.rk + 24 * + * idx * 2; *RK++ = *SK++; *RK++ = *SK++; *RK++ = *SK++; 322 Tieu luan *RK++ = *SK++; for (i = 22 + * idx, SK -= 6; i > 0; i , SK -= 4) { *RK++ = *SK++; *RK++ = *SK++; } SK -= 2; *RK++ = *SK++; *RK++ = *SK++; *RK++ = *SK++; *RK++ = *SK++; memset( &cty, 0, sizeof( camellia_context ) ); return( ); } /* * Camellia-ECB block encryption/decryption */ int camellia_crypt_ecb( camellia_context *ctx, int mode, const unsigned char input[16], unsigned char output[16] ) { int NR; uint32_t *RK, X[4]; ( (void) mode ); NR = ctx->nr; RK = ctx->rk; GET_UINT32_BE( X[0], input, ); GET_UINT32_BE( X[1], input, ); GET_UINT32_BE( X[2], input, ); GET_UINT32_BE( X[3], input, 12 ); X[0] ^= *RK++; X[1] ^= *RK++; X[2] ^= *RK++; X[3] ^= *RK++; 323 Tieu luan while (NR) { NR; camellia_feistel(X, RK, X + 2); RK += 2; camellia_feistel(X + 2, RK, X); RK += 2; camellia_feistel(X, RK, X + 2); RK += 2; camellia_feistel(X + 2, RK, X); RK += 2; camellia_feistel(X, RK, X + 2); RK += 2; camellia_feistel(X + 2, RK, X); RK += 2; if (NR) { FL(X[0], X[1], RK[0], RK[1]); RK += 2; FLInv(X[2], X[3], RK[0], RK[1]); RK += 2; } } X[2] ^= *RK++; X[3] ^= *RK++; X[0] ^= *RK++; X[1] ^= *RK++; PUT_UINT32_BE( X[2], output, ); PUT_UINT32_BE( X[3], output, ); PUT_UINT32_BE( X[0], output, ); PUT_UINT32_BE( X[1], output, 12 ); return( ); } /* * Camellia-CBC buffer encryption/decryption */ int camellia_crypt_cbc( camellia_context *ctx, int mode, size_t length, unsigned char iv[16], const unsigned char *input, unsigned char *output ) { 324 Tieu luan int i; unsigned char temp[16]; if( length % 16 ) return( POLARSSL_ERR_CAMELLIA_INVALID_INPUT_LENGTH ); if( mode == CAMELLIA_DECRYPT ) { while( length > ) { memcpy( temp, input, 16 ); camellia_crypt_ecb( ctx, mode, input, output ); for( i = 0; i < 16; i++ ) output[i] = (unsigned char)( output[i] ^ iv[i] ); memcpy( iv, temp, 16 ); input += 16; output += 16; length -= 16; } } else { while( length > ) { for( i = 0; i < 16; i++ ) output[i] = (unsigned char)( input[i] ^ iv[i] ); camellia_crypt_ecb( ctx, mode, output, output ); memcpy( iv, output, 16 ); input += 16; output += 16; length -= 16; } } return( ); } #if defined(POLARSSL_CIPHER_MODE_CFB) /* * Camellia-CFB128 buffer encryption/decryption */ 325 Tieu luan int camellia_crypt_cfb128( camellia_context *ctx, int mode, size_t length, size_t *iv_off, unsigned char iv[16], const unsigned char *input, unsigned char *output ) { int c; size_t n = *iv_off; if( mode == CAMELLIA_DECRYPT ) { while( length ) { if( n == ) camellia_crypt_ecb( ctx, CAMELLIA_ENCRYPT, iv, iv ); c = *input++; *output++ = (unsigned char)( c ^ iv[n] ); iv[n] = (unsigned char) c; n = (n + 1) & 0x0F; } } else { while( length ) { if( n == ) camellia_crypt_ecb( ctx, CAMELLIA_ENCRYPT, iv, iv ); iv[n] = *output++ = (unsigned char)( iv[n] ^ *input++ ); n = (n + 1) & 0x0F; } } *iv_off = n; return( ); } #endif /* POLARSSL_CIPHER_MODE_CFB */ #if defined(POLARSSL_CIPHER_MODE_CTR) /* 326 Tieu luan * Camellia-CTR buffer encryption/decryption */ int camellia_crypt_ctr( camellia_context *ctx, size_t length, size_t *nc_off, unsigned char nonce_counter[16], unsigned char stream_block[16], const unsigned char *input, unsigned char *output ) { int c, i; size_t n = *nc_off; while( length ) { if( n == ) { camellia_crypt_ecb( ctx, CAMELLIA_ENCRYPT, nonce_counter, stream_block ); for( i = 16; i > 0; i ) if( ++nonce_counter[i - 1] != ) break; } c = *input++; *output++ = (unsigned char)( c ^ stream_block[n] ); n = (n + 1) & 0x0F; } *nc_off = n; return( ); } #endif /* POLARSSL_CIPHER_MODE_CTR */ #endif /* !POLARSSL_CAMELLIA_ALT */ #if defined(POLARSSL_SELF_TEST) #include /* * Camellia test vectors from: * * http://info.isl.ntt.co.jp/crypt/eng/camellia/technology.html: * http://info.isl.ntt.co.jp/crypt/eng/camellia/dl/cryptrec/intermediate.txt * http://info.isl.ntt.co.jp/crypt/eng/camellia/dl/cryptrec/t_camellia.txt * (For each bitlength: Key 0, Nr 39) 327 Tieu luan */ #define CAMELLIA_TESTS_ECB static const unsigned char camellia_test_ecb_key[3][CAMELLIA_TESTS_ECB][32] = { { { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef, 0xfe, 0xdc, 0xba, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10 }, { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } }, { { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef, 0xfe, 0xdc, 0xba, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77 }, { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } }, { { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef, 0xfe, 0xdc, 0xba, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff }, { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } }, }; static const unsigned char camellia_test_ecb_plain[CAMELLIA_TESTS_ECB][16] = { { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef, 0xfe, 0xdc, 0xba, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10 }, { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } }; static const unsigned char camellia_test_ecb_cipher[3][CAMELLIA_TESTS_ECB][16] = { { { 0x67, 0x67, 0x31, 0x38, 0x54, 0x96, 0x69, 0x73, 0x08, 0x57, 0x06, 0x56, 0x48, 0xea, 0xbe, 0x43 }, { 0x38, 0x3C, 0x6C, 0x2A, 0xAB, 0xEF, 0x7F, 0xDE, 0x25, 0xCD, 0x47, 0x0B, 0xF7, 0x74, 0xA3, 0x31 } 328 Tieu luan }, { { 0xb4, 0x99, 0x34, 0x01, 0xb3, 0xe9, 0x96, 0xf8, 0x4e, 0xe5, 0xce, 0xe7, 0xd7, 0x9b, 0x09, 0xb9 }, { 0xD1, 0x76, 0x3F, 0xC0, 0x19, 0xD7, 0x7C, 0xC9, 0x30, 0xBF, 0xF2, 0xA5, 0x6F, 0x7C, 0x93, 0x64 } }, { { 0x9a, 0xcc, 0x23, 0x7d, 0xff, 0x16, 0xd7, 0x6c, 0x20, 0xef, 0x7c, 0x91, 0x9e, 0x3a, 0x75, 0x09 }, { 0x05, 0x03, 0xFB, 0x10, 0xAB, 0x24, 0x1E, 0x7C, 0xF4, 0x5D, 0x8C, 0xDE, 0xEE, 0x47, 0x43, 0x35 } } }; #define CAMELLIA_TESTS_CBC static const unsigned char camellia_test_cbc_key[3][32] = { { 0x2B, 0x7E, 0x15, 0x16, 0x28, 0xAE, 0xD2, 0xA6, 0xAB, 0xF7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xCF, 0x4F, 0x3C } , { 0x8E, 0x73, 0xB0, 0xF7, 0xDA, 0x0E, 0x64, 0x52, 0xC8, 0x10, 0xF3, 0x2B, 0x80, 0x90, 0x79, 0xE5, 0x62, 0xF8, 0xEA, 0xD2, 0x52, 0x2C, 0x6B, 0x7B } , { 0x60, 0x3D, 0xEB, 0x10, 0x15, 0xCA, 0x71, 0xBE, 0x2B, 0x73, 0xAE, 0xF0, 0x85, 0x7D, 0x77, 0x81, 0x1F, 0x35, 0x2C, 0x07, 0x3B, 0x61, 0x08, 0xD7, 0x2D, 0x98, 0x10, 0xA3, 0x09, 0x14, 0xDF, 0xF4 } }; static const unsigned char camellia_test_cbc_iv[16] = { 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F } ; static const unsigned char camellia_test_cbc_plain[CAMELLIA_TESTS_CBC][16] = { { 0x6B, 0xC1, 0xBE, 0xE2, 0x2E, 0x40, 0x9F, 0x96, 0xE9, 0x3D, 0x7E, 0x11, 0x73, 0x93, 0x17, 0x2A }, { 0xAE, 0x2D, 0x8A, 0x57, 0x1E, 0x03, 0xAC, 0x9C, 0x9E, 0xB7, 0x6F, 0xAC, 0x45, 0xAF, 0x8E, 0x51 }, { 0x30, 0xC8, 0x1C, 0x46, 0xA3, 0x5C, 0xE4, 0x11, 0xE5, 0xFB, 0xC1, 0x19, 0x1A, 0x0A, 0x52, 0xEF } 329 Tieu luan }; static const unsigned char camellia_test_cbc_cipher[3][CAMELLIA_TESTS_CBC][16] = { { { 0x16, 0x07, 0xCF, 0x49, 0x4B, 0x36, 0xBB, 0xF0, 0x0D, 0xAE, 0xB0, 0xB5, 0x03, 0xC8, 0x31, 0xAB }, { 0xA2, 0xF2, 0xCF, 0x67, 0x16, 0x29, 0xEF, 0x78, 0x40, 0xC5, 0xA5, 0xDF, 0xB5, 0x07, 0x48, 0x87 }, { 0x0F, 0x06, 0x16, 0x50, 0x08, 0xCF, 0x8B, 0x8B, 0x5A, 0x63, 0x58, 0x63, 0x62, 0x54, 0x3E, 0x54 } }, { { 0x2A, 0x48, 0x30, 0xAB, 0x5A, 0xC4, 0xA1, 0xA2, 0x40, 0x59, 0x55, 0xFD, 0x21, 0x95, 0xCF, 0x93 }, { 0x5D, 0x5A, 0x86, 0x9B, 0xD1, 0x4C, 0xE5, 0x42, 0x64, 0xF8, 0x92, 0xA6, 0xDD, 0x2E, 0xC3, 0xD5 }, { 0x37, 0xD3, 0x59, 0xC3, 0x34, 0x98, 0x36, 0xD8, 0x84, 0xE3, 0x10, 0xAD, 0xDF, 0x68, 0xC4, 0x49 } }, { { 0xE6, 0xCF, 0xA3, 0x5F, 0xC0, 0x2B, 0x13, 0x4A, 0x4D, 0x2C, 0x0B, 0x67, 0x37, 0xAC, 0x3E, 0xDA }, { 0x36, 0xCB, 0xEB, 0x73, 0xBD, 0x50, 0x4B, 0x40, 0x70, 0xB1, 0xB7, 0xDE, 0x2B, 0x21, 0xEB, 0x50 }, { 0xE3, 0x1A, 0x60, 0x55, 0x29, 0x7D, 0x96, 0xCA, 0x33, 0x30, 0xCD, 0xF1, 0xB1, 0x86, 0x0A, 0x83 } } }; #if defined(POLARSSL_CIPHER_MODE_CTR) /* * Camellia-CTR test vectors from: * * http://www.faqs.org/rfcs/rfc5528.html */ static const unsigned char camellia_test_ctr_key[3][16] = { { 0xAE, 0x68, 0x52, 0xF8, 0x12, 0x10, 0x67, 0xCC, 0x4B, 0xF7, 0xA5, 0x76, 0x55, 0x77, 0xF3, 0x9E }, { 0x7E, 0x24, 0x06, 0x78, 0x17, 0xFA, 0xE0, 0xD7, 0x43, 0xD6, 0xCE, 0x1F, 0x32, 0x53, 0x91, 0x63 }, { 0x76, 0x91, 0xBE, 0x03, 0x5E, 0x50, 0x20, 0xA8, 0xAC, 0x6E, 0x61, 0x85, 0x29, 0xF9, 0xA0, 0xDC } 330 Tieu luan }; static const unsigned char camellia_test_ctr_nonce_counter[3][16] = { { 0x00, 0x00, 0x00, 0x30, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01 }, { 0x00, 0x6C, 0xB6, 0xDB, 0xC0, 0x54, 0x3B, 0x59, 0xDA, 0x48, 0xD9, 0x0B, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01 }, { 0x00, 0xE0, 0x01, 0x7B, 0x27, 0x77, 0x7F, 0x3F, 0x4A, 0x17, 0x86, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01 } }; static const unsigned char camellia_test_ctr_pt[3][48] = { { 0x53, 0x69, 0x6E, 0x67, 0x6C, 0x65, 0x20, 0x62, 0x6C, 0x6F, 0x63, 0x6B, 0x20, 0x6D, 0x73, 0x67 }, { 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x17, 0x18, 0x19, 0x1A, 0x1B, 0x1C, 0x1D, 0x1E, 0x1F }, { 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x17, 0x18, 0x19, 0x1A, 0x1B, 0x1C, 0x1D, 0x1E, 0x1F, 0x20, 0x21, 0x22, 0x23 } }; static const unsigned char camellia_test_ctr_ct[3][48] = { { 0xD0, 0x9D, 0xC2, 0x9A, 0x82, 0x14, 0x61, 0x9A, 0x20, 0x87, 0x7C, 0x76, 0xDB, 0x1F, 0x0B, 0x3F }, { 0xDB, 0xF3, 0xC7, 0x8D, 0xC0, 0x83, 0x96, 0xD4, 0xDA, 0x7C, 0x90, 0x77, 0x65, 0xBB, 0xCB, 0x44, 0x2B, 0x8E, 0x8E, 0x0F, 0x31, 0xF0, 0xDC, 0xA7, 0x2C, 0x74, 0x17, 0xE3, 0x53, 0x60, 0xE0, 0x48 }, { 0xB1, 0x9D, 0x1F, 0xCD, 0xCB, 0x75, 0xEB, 0x88, 0x2F, 0x84, 0x9C, 0xE2, 0x4D, 0x85, 0xCF, 0x73, 0x9C, 0xE6, 0x4B, 0x2B, 0x5C, 0x9D, 0x73, 0xF1, 0x4F, 0x2D, 0x5D, 0x9D, 0xCE, 0x98, 0x89, 0xCD, 0xDF, 0x50, 0x86, 0x96 } }; static const int camellia_test_ctr_len[3] = { 16, 32, 36 }; 331 Tieu luan #endif /* POLARSSL_CIPHER_MODE_CTR */ /* * Checkup routine */ int camellia_self_test( int verbose ) { int i, j, u, v; unsigned char key[32]; unsigned char buf[64]; unsigned char src[16]; unsigned char dst[16]; unsigned char iv[16]; #if defined(POLARSSL_CIPHER_MODE_CTR) size_t offset, len; unsigned char nonce_counter[16]; unsigned char stream_block[16]; #endif camellia_context ctx; memset( key, 0, 32 ); for (j = 0; j < 6; j++) { u = j >> 1; v = j & 1; if( verbose != ) printf( " CAMELLIA-ECB-%3d (%s): ", 128 + u * 64, (v == CAMELLIA_DECRYPT) ? "dec" : "enc"); for (i = 0; i < CAMELLIA_TESTS_ECB; i++ ) { memcpy( key, camellia_test_ecb_key[u][i], 16 + * u); if (v == CAMELLIA_DECRYPT) { camellia_setkey_dec(&ctx, key, 128 + u * 64); memcpy(src, camellia_test_ecb_cipher[u][i], 16); memcpy(dst, camellia_test_ecb_plain[i], 16); } else { /* CAMELLIA_ENCRYPT */ camellia_setkey_enc(&ctx, key, 128 + u * 64); memcpy(src, camellia_test_ecb_plain[i], 16); memcpy(dst, camellia_test_ecb_cipher[u][i], 16); } camellia_crypt_ecb(&ctx, v, src, buf); 332 Tieu luan if( memcmp( buf, dst, 16 ) != ) { if( verbose != ) printf( "failed\n" ); return( ); } } if( verbose != ) printf( "passed\n" ); } if( verbose != ) printf( "\n" ); /* * CBC mode */ for( j = 0; j < 6; j++ ) { u = j >> 1; v = j & 1; if( verbose != ) printf( " CAMELLIA-CBC-%3d (%s): ", 128 + u * 64, ( v == CAMELLIA_DECRYPT ) ? "dec" : "enc" ); memcpy( src, camellia_test_cbc_iv, 16); memcpy( dst, camellia_test_cbc_iv, 16); memcpy( key, camellia_test_cbc_key[u], 16 + * u); if (v == CAMELLIA_DECRYPT) { camellia_setkey_dec(&ctx, key, 128 + u * 64); } else { camellia_setkey_enc(&ctx, key, 128 + u * 64); } for (i = 0; i < CAMELLIA_TESTS_CBC; i++ ) { if (v == CAMELLIA_DECRYPT) { memcpy( iv , src, 16 ); memcpy(src, camellia_test_cbc_cipher[u][i], 16); memcpy(dst, camellia_test_cbc_plain[i], 16); } else { /* CAMELLIA_ENCRYPT */ memcpy( iv , dst, 16 ); 333 Tieu luan memcpy(src, camellia_test_cbc_plain[i], 16); memcpy(dst, camellia_test_cbc_cipher[u][i], 16); } camellia_crypt_cbc(&ctx, v, 16, iv, src, buf); if( memcmp( buf, dst, 16 ) != ) { if( verbose != ) printf( "failed\n" ); return( ); } } if( verbose != ) printf( "passed\n" ); } if( verbose != ) printf( "\n" ); #if defined(POLARSSL_CIPHER_MODE_CTR) /* * CTR mode */ for( i = 0; i < 6; i++ ) { u = i >> 1; v = i & 1; if( verbose != ) printf( " CAMELLIA-CTR-128 (%s): ", ( v == CAMELLIA_DECRYPT ) ? "dec" : "enc" ); memcpy( nonce_counter, camellia_test_ctr_nonce_counter[u], 16 ); memcpy( key, camellia_test_ctr_key[u], 16 ); offset = 0; camellia_setkey_enc( &ctx, key, 128 ); if( v == CAMELLIA_DECRYPT ) { len = camellia_test_ctr_len[u]; memcpy( buf, camellia_test_ctr_ct[u], len ); 334 Tieu luan camellia_crypt_ctr( &ctx, len, &offset, nonce_counter, stream_block, buf, buf ); if( memcmp( buf, camellia_test_ctr_pt[u], len ) != ) { if( verbose != ) printf( "failed\n" ); return( ); } } else { len = camellia_test_ctr_len[u]; memcpy( buf, camellia_test_ctr_pt[u], len ); camellia_crypt_ctr( &ctx, len, &offset, nonce_counter, stream_block, buf, buf ); if( memcmp( buf, camellia_test_ctr_ct[u], len ) != ) { if( verbose != ) printf( "failed\n" ); return( ); } } if( verbose != ) printf( "passed\n" ); } if( verbose != ) printf( "\n" ); #endif /* POLARSSL_CIPHER_MODE_CTR */ return ( ); } #endif #endif 335 Tieu luan ... hút với lĩnh vực Giáo trình ? ?Mật mã ứng dụng an tồn thơng tin? ?? giúp bạn có động lực quan tâm tới lĩnh vực mật mã Trước hết, bạn biết ứng dụng mật mã an toàn thơng tin vai trị ngơn ngữ lập trình... quan trọng mật mã an tồn thơng tin nên học môn mật mã Các chương cịn lại giáo trình giới thiệu cho bạn đọc về: mật mã dòng, mật mã khối, mật mã đường cong elliptic, giao thức mật mã số chuẩn mật. .. an toàn mật mã thường biết đến như: sinh BBS (Blum-Blum-Shub), sinh RSA, sinh dựa hàm băm an toàn mật mã, 1.2.2.2 Hàm băm Hàm băm mật mã đóng vai trị quan trọng mật mã đại Mặc dù có liên quan
Ngày đăng: 09/12/2022, 17:55
Xem thêm:
