Bài Thảo Luận : Tìm hiểu mã hoá khối pptx

ì Bài Thảo Luận : Thực tập an toàn thông tin Bài Thảo Luận : Thực tập an toàn thông tin Chủ đề : Tìm hiểu mã hoá khối Chủ đề : Tìm hiểu mã hoá khối Giáo viên hướng dẫn : TH.S CAO NGỌC ÁNH Giáo viên hướng dẫn : TH.S CAO NGỌC ÁNH Thành viên: Thành viên: ► ► Bùi Vĩnh Tiến Bùi Vĩnh Tiến ► ► Nguyễn Duy Trung Nguyễn Duy Trung ► ► Lê Công Đồng Lê Công Đồng I. Mã kh iố  Mã hóa kh i là nh ng thu t toán mã hóa đ i x ng ho t đ ng trên ố ữ ậ ố ứ ạ ộ nh ng kh i thông tin có đ dài xác đ nh(block) v i nh ng chuy n đ i ữ ố ộ ị ớ ư ể ổ xác đ nh. ị  Phân bi t v i mã hóa kh i là mã hóa dòng. Mã hóa dòng làm vi c trên ế ớ ố ệ t ng bít c a d li u và quá trình bi n đ i thay đ i theo quá trình mã ừ ủ ữ ệ ế ổ ổ hóa. Tuy nhiên, s phân bi t gi a 2 ph ng pháp nhi u khi không rõ ự ệ ữ ươ ề ràng vì mã hóa kh i khi ho t đ ng theo m t ch đ nào đó thì có tác ố ạ ộ ộ ế ộ d ng nh m t ph ng pháp mã hóa dòng.ụ ư ộ ươ  Đ xây d ng thu t toán mã hóa kh i an toàn b ng cách s d ng k t ể ự ậ ố ằ ử ụ ế h p các thao tác mã hóa t o ra tính h n lo n và tính khu ch tán thông ợ ạ ỗ ạ ế tin:  Tính h n lo n giúp phá v m i quan h gi a b n rõ và b n mã, t o ỗ ạ ỡ ố ệ ữ ả ả ạ ra m i quan h ph c t p và ch t ch gi a khóa và b n mã.ố ệ ứ ạ ặ ẽ ữ ả  S khu ch tán giúp phá v và phân tán các ph n t trong các m ự ế ỡ ầ ử ẫ xu t hi n trong b n rõ đ không th phát hi n ra các m u này ấ ệ ả ể ể ệ ẫ trong b n mã.ả II. Các ch đ s d ng Mã kh iế ộ ử ụ ố 1. Ch đ b ng tra mã đi n t (Electronic code book -ECB)ế ộ ả ệ ử Ký hi u :ệ E : Encryption (Mã hóa) Pi : Plaintext block I (Kh i b n rõ)ố ả K : Secret key (Khóa b o m t)ả ậ D : Decryption (Gi i mã)ả Ci : Ciphertext block i (Kh i b n mã)ố ả  Mã hóa: Cj= Ek(Pj) P=P1P2…Pn  Giải mã: Pj= Dk(Cj)  Chỉ thích hợp cho việc mã hóa các thông điệp ngắn. Bảng mã của thông điệp dài có tính an toàn không cao.  u đi m c a ECB :Ư ể ủ  Đ n gi n ơ ả  Không câ n đô ng bô hóa gi a be n g i và nhân. ̀ ̀ ̃ ̣̂ ư ử ̣  Các bit l i s không đ c đ a vào các kh i k sau . ỗ ẽ ượ ư ố ế  Nh c đi m :ượ ể  Trong ch đ này, các kh i đ c t o m t mã riêngbi t, đ c l p. Do ế ộ ố ượ ạ ậ ệ ộ ậ đó, nh ng kh i tin gi ng nhau s đ c mã hóa thành nh ng kh i mã ữ ố ố ẽ ượ ữ ố gi ng nhau.ố  Traffic analysis (Phân tích đ ng truy n): Ng i tha m mã có th d a ́ườ ề ườ ể ự vào y u t ca c khô i plaintext giô ng nhau t o các th ng kê v các ́ ́ ́ế ố ạ ố ề b n rõ t ng ng ngay c khi không gi i mã đ c toàn b b n mã, ả ươ ứ ả ả ượ ộ ả ng i thám mã có th l i d ng th ng ke này đ khám phá khóa.̂ườ ể ợ ụ ố ể  Substitution attack (T n công thay th ): Mode ECB không b o v ấ ế ả ệ đ c b n mã nhi u kh i. Đ i th có th s a đ i 1 thông báo dài b ng ượ ả ề ố ố ủ ể ử ổ ằ cách ch c n xóa b t hay thay đ i th t m t vài kh i. N u đ i th ỉ ầ ớ ổ ứ ự ộ ố ế ố ủ có trong tay 1 vài kh i mã đ c mã hóa cùng khóa v i thông ba o, đ i ́ố ượ ớ ố th có th chèn nó vào b n mã. ECB không ne n dùng đ mã hóa các ̂ủ ể ả ể b n rõ dài có nhi u kh i.ả ề ố  Ví dụ N u ECB đ c s d ng trong truy n tin m t trong giao d ch ngân hàng, k đ ch có ế ượ ử ụ ề ậ ị ẻ ị th t n công làm gi thông báo, l nh chuy n tài kho n. Nh c đi m nói trên ể ấ ả ệ ể ả ượ ể khi n cho vi c truy n tin m t theo ch đ mã này là không có l i, tuy nhiên ch ế ệ ề ậ ế ộ ợ ế đ này th ng đ c dùng trong mã hóa thông tin l u tr , ví d nh các c s d ộ ườ ượ ư ữ ụ ư ơ ở ữ li u vì nó cho phép t ng đ n v d li u đ c mã hóa đ c l p và do đó có th c p ệ ừ ơ ị ữ ệ ượ ộ ậ ể ậ nh t thay đ i d dàng t ng ph n mà không đ ng ch m đ n các ph n khác c a c ậ ổ ễ ừ ầ ộ ạ ế ầ ủ ơ s d li u.ở ữ ệ VD1: Mã hóa và gi i mã b n rõ : “Hello !!Hello !!Hello !!” Key : “abcdefgh” theo ả ả h mã DES v i c ch ma hóa ECB.̃ệ ớ ơ ế Ta có B n rõ C (ASCII) : Hello !!Hello !!Hello !!ả B n rõ C (HEX) : 48656C6C6F20212148656C6C6F20212148656C6C6F202121ả Khóa key (ASCII) : abcdefgh Khóa key (HEX) : 6162636465666768 Kh iố Kh i b n rõố ả Kh i mã mã hóa DESố Kh i mã sau khi mã hóa ố DES Kh i b n mãố ả C1 48656C6C6F202121 48656C6C6F202121 44665395698A26B9 44665395698A26B9 C2 48656C6C6F202121 48656C6C6F202121 44665395698A26B9 44665395698A26B9 C3 48656C6C6F202121 48656C6C6F202121 44665395698A26B9 44665395698A26B9 VD1.1. Mã hóa B1 : Chia bản rõ ra thành các khối bản rõ (Plaintext block) 64bit Bản rõ gồm các khối : C1: 48656C6C6F202121 C2: 48656C6C6F202121 C3: 48656C6C6F202121 B2 : Mã hóa các khối bản rõ theo hệ mã DES bằng khóa Key : 6162636465666768 B3 : Sau khi mã hóa được các khối thì bản mã chính là tổng hợp của các khối bản mã Bản mã sau khi mã hóa DES theo chế độ ECB : 44665395698A26B944665395698A26B944665395698A26B9 2. Ch đ mã móc xích (Cipher Block Chaining -CBC)ế ộ Ký hi u :ệ E : Encryption (Mã hóa) Pi : Plaintext block I (Kh i b n rõ)ố ả K : Secret key (Khóa b o m t)ả ậ D : Decryption (Gi i mã)ả Ci : Ciphertext block i (Kh i b n mã)ố ả IV : Initial Vector (C0) • Trong chế độ này, mỗi khối tin trước khi được mã hóa thì được XOR với khối mã sinh ra từ bước trước đó.  Hàm mã hóa: C0 = IV Cj= Ek(Cj-1 XOR Pj) 1.Hàm giải mã: Pj= Cj-1 XOR Dk(Cj) Chú ý khối đầu tiên: C0 = Ek(IV XOR Pj) P0 = IV XOR Dk(C1)  Ca c v n đê bao m t trong CBĆ ̀ấ ̉ ậ  Ca c khô i plaintext giô ng nhau trong cùng 1 message th ng đ c mã ́ ́ ́ ̀ươ ượ hóa thành ca c khô i ciphertext kha c nhau. Tuy nhie n ne u 2 message ́ ́ ́ ̂ ̂ giô ng nhau thì se cho ke t qua mã hóa giô ng nhau ne u cùng gia tri ́ ̃ ̂́ ́ ̂́ ́̉ ̣ IV.  Error Propagation : Các kh i ciphertext có liên quan v i nhau, vì v y có ố ớ ậ nghĩa là ca c l i cũng s truy n theo.– Vi d : kh i mã ci đ c truy n ́ ́ỗ ẽ ề ụ ố ượ ề v i 1 l i, khi đó khô i ci và ci+1 s gi i mã không đu ng. Nh ng t t c ́ ́ớ ỗ ẽ ả ư ấ ả ca c kh i mã kha c c1, ,ci−1, ci+2, , không bi anh h ng.́ ́ố ̣ ̉ ưở [...]... thực hiện mã hóa DES với khóa key ta được khối bản mã P2 C 2: 48656C6C6F202121 P 1: 894D6EB32C66803C C2 XOR P1 : C12802DF4346A11D Mã hóa DES C2 XOR P1 với khóa Key ta được bản mã P 2: C12802DF4346A11D B4 : Lặp lại bước 3 đến khi mã hóa hết các khối bản rõ XOR Khối bản mã P2 với C3 sau đó thực hiện mã hóa DES với khóa key ta đ ược khối bản mã P3 C 3: 48656C6C6F202121 P 2: C12802DF4346A11D C3 XOR P 2: 894D6EB32C66803C... khi mã hóa DES : Des1 với khối bản rõ C1 ta được khối bản mã P1 C 1: 48656C6C6F202121 Des 1: 2FDC6E5FFFB9157F P 1: 67B902339099345E   B4 : Thực hiện mã hóa DES P1 với khóa Key sau đó XOR với khối bản rõ C2 ta được khối bản mã P2 Mã hóa DES P 1: 67B902339099345E Key: 6162636465666768 Kết quả Des 2: 5B5C22D51D1A5B49 Thực hiện XOR kết quả Des2 với C2 ta được P2 C 2: 48656C6C6F202121 Des 2: 5B5C22D51D1A5B49 P 2:. .. (ASCII) : abcdefgh Khóa key (HEX) : 6162636465666768 IV (ASCII) : defghabc IV (HEX) : 6465666768616263 VD3.1 Mã hóa B1 : Chia bản rõ ra thành các khối bản rõ (Plaintext block) 64bit Bản rõ gồm các khối : C 1: 48656C6C6F202121 C 2: 48656C6C6F202121 C 3: 48656C6C6F202121 B2 : Thực hiện mã hóa DES IV với khóa Key Mã hóa DES IV : 6465666768616263 Key : 6162636465666768 Kết quả Des 1: 2FDC6E5FFFB9157F B3 : Thực... 894D6EB32C66803C Mã hóa DES C3 XOR P2 với khóa Key ta được bản mã P 3: 894D6EB32C66803C B5 : Sau khi mã hóa được toàn bộ các khối bản rõ ta đ ược b ản mã là t ập h ợp của các khối bản mã Bản mã sau khi mã hóa DES ở chế độ CBC : 894D6EB32C66803C C12802DF4346A11D894D6EB32C66803C 3.Chế độ Mã phản hồi k-bit (k-bit Cipher Feedback Mode -CFB) Ký hiệu : E : Encryption (Mã hóa) Pi : Plaintext block I (Khối bản rõ) K : Secret... (Khóa bảo mật) D : Decryption (Giải mã) Ci : Ciphertext block i (Khối bản mã) IV : Initial Vector (C0)   Mã hóa Cj= Pj XOR Ek(Cj-1) Giải m : Pj= Cj XOR Dk(Cj-1)  Ví dụ VD 3: Mã hóa và giải mã bản rõ : “Hello !!Hello !!Hello !!” Key : “abcdefgh” Initialization Vector(IV ): “defghabc” theo hệ mã DES với cơ chế mã hóa CFB Ta có Bản rõ C (ASCII) : Hello !!Hello !!Hello !! Bản rõ C (HEX) : 48656C6C6F20212148656C6C6F20212148656C6C6F202121... B5 : Lặp lại bước 4 đến khi mã hóa hết các khối bản rõ Thực hiện mã hóa DES P2 với khóa Key sau đó XOR với khối bản rõ C3 ta được khối bản mã P3 Mã hóa DES P 2: 13394EB9723A7A68 Key: 6162636465666768 Kết quả Des 3: E832BC92806BFB2C Thực hiện XOR kết quả Des3 với C3 ta được P3 C 3: 48656C6C6F202121 Des 3: E832BC92806BFB2C P 3: A057D0FEEF4BDA0D B 6: Sau khi mã hóa được toàn bộ các khối bản rõ ta được bản mã. .. VD 2: Mã hóa và giải mã bản rõ : “Hello !!Hello !!Hello !!” Key : “abcdefgh” Initialization Vector(IV ): “defghabc” theo hệ mã DES với cơ chế mã hóa CBC Ta có Bản rõ C (ASCII) : Hello !!Hello !!Hello !! Bản rõ C(HEX) : 48656C6C6F20212148656C6C6F20212148656C6C6F202121 Khóa key (ASCII) : abcdefgh Khóa key (HEX) : 6162636465666768 IV (ASCII) : defghabc IV (HEX) : 6465666768616263 B3 : XOR Khối bản mã P1... tập hợp của các khối bản mã Bản mã sau khi mã hóa DES ở chế độ CFB : 67B902339099345E13394EB9723A7A68 A057D0FEEF4BDA0D III Ý nghĩa của mật mã khối Mã khối có một ưu điểm đó là tốc độ mã hoá rất nhanh, nó có thể đáp ứng cho việc mã dữ liệu, tiếng nói Mã khối là yếu tố nổi bật và quan trọng trong một số các hệ thống mật mã Cụ thể chúng cung cấp một sự tin cậy Giống như việc xây dựng một khối cơ bản, chúng... thống mật mã Cụ thể chúng cung cấp một sự tin cậy Giống như việc xây dựng một khối cơ bản, chúng linh hoạt hơn trong việc cho phép xây dựng các số giả ngẫu nhiên, dòng khoá, MAC và các hàm băm Mã khối có thể ứng dụng cho cả các thuật toán mã hoá bí mật và công khai . ì Bài Thảo Luận : Thực tập an toàn thông tin Bài Thảo Luận : Thực tập an toàn thông tin Chủ đề : Tìm hiểu mã hoá khối Chủ đề : Tìm hiểu mã hoá khối Giáo viên hướng dẫn : TH.S CAO NGỌC. 44665395698A26B9 VD1.1. Mã hóa B1 : Chia bản rõ ra thành các khối bản rõ (Plaintext block) 64bit Bản rõ gồm các khối : C 1: 48656C6C6F202121 C 2: 48656C6C6F202121 C 3: 48656C6C6F202121 B2 : Mã hóa các khối bản. bản rõ theo hệ mã DES bằng khóa Key : 6162636465666768 B3 : Sau khi mã hóa được các khối thì bản mã chính là tổng hợp của các khối bản mã Bản mã sau khi mã hóa DES theo chế độ ECB : 44665395698A26B944665395698A26B944665395698A26B9 2.