Đồ án mật mã học 1. mã hóa cổ điển(classical) 2. mã hóa hiện đại(morden) 3. mã hóa khóa đối xứng 4. mã hóa công khai 5. chứng dữ dữ liệu 6. các giao thức bảo mật mạng. Với các kiến thức căn bản về mã hóa như hill, playfair, AES, RSA... và chứng thực dữ liệu đảm bảo dữ liệu toàn vẹn, các giao thức mạng cơ bản
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA MẠNG MÁY TÍNH & TRUYỀN THÔNG - - BÁO CÁO ĐỒ ÁN MẬT MÃ HỌC Mục Lục Bài 2: MÃ HOÁ CỔ ĐIỂN Bài 3: MÃ HÓA ĐỐI XỨNG Bài 4: MÃ HOÁ KHOÁ CÔNG KHAI Bài 5: CHỨNG THỰC DỮ LIỆU Bài 6: CÁC GIAO THỨC BẢO MẬT BÀI : MÃ HÓA CỔ ĐIỂN Cơ chế hoạt động mã hóa Playfair Hill Ma trận khoá Playfair Cho trước từ làm khoá, với điều kiện từ khoá chữ bị lặp Ta lập ma trận Playfair ma trận cỡ x dựa từ khoá cho gồm chữ bảng chữ cái, xếp theo thứ tự sau: - Trước hết viết chữ từ khoá vào hàng ma trận bắt từ hàng thứ - Nếu ma trận trống, viết chữ khác bảng chữ chưa sử dụng vào ô lại Có thể viết theo trình tự qui ước trước, chẳng hạn từ đầu bảng chữ cuối - Vì có 26 chữ tiếng Anh, nên thiếu ô Thông thuờng ta dồn hai chữ vào ô chung, chẳng hạn I J - Giả sử sử dụng từ khoá MORNACHY Lập ma trận khoá Playfair tương ứng sau: MONAR CHYBD EFGIK LPQST UVWXZ Mã hoá giải mã: rõ mã hoá chữ lúc theo qui tắc sau: - Chia rõ thành cặp chữ Nếu cặp có hai chữ nhau, ta chèn thêm chữ lọc chẳng hạn X Trước mã “balloon” biến đổi thành “ba lx lo on” - Nếu hai chữ cặp rơi vào hàng, mã chữ chữ phía bên phải hàng ma trận khóa (cuộn vòng quanh từ cuối đầu), chẳng hạn “ar” biến đổi thành “RM” - Nếu hai chữ cặp rơi vào cột, mã chữ chữ phía bên cột ma trận khóa (cuộn vòng quanh từ cuối đầu), chẳng hạn “mu” biến đổi thành “CM” - Trong trường hợp khác, chữ cặp mã chữ hàng với cột với chữ cặp với ma trận khóa Chẳng hạn, “hs” mã thành “BP”, “ea” mã thành “IM” “JM” (tuỳ theo sở thích) Mã hóa Hill Sử dụng m ký tự liên tiếp plaintext thay m ký tự ciphertext với phương trình tuyến tính ký tự gán giá trị A=01, B=02, …, Z=26 Chọn ma trận vuông Hill (ma trận H) làm khoá Mã hoá chuỗi n ký tự plaintext (vector P) với n kích thước ma trận vuông Hill • C = HP mod 26 • P = H-1 Cmod 26 BÀI 3: MÃ HÓA ĐỐI XỨNG Câu 1: Cài đặt ứng dụng Advanced Encryption Package Nêu cách sử dụng công cụ - Cài đặt: - - Cách sử dụng: - Tại phần giao diện chính, lựa chọn thư mục, file vùng Sau cột bên phải, thiết lập mật chế độ mã hóa liệu Có định dạng mã hóa zip, sfx, email Để bảo mật tốt nên vào mục ba chấm bên chỗ password Tiếp theo bấn encrypt now để bắt đầu mã hóa Câu : Thực mã hoá giải mã liệu với công cụ EFS (Encrypt File System) - Encrypt : Chọn thư mục muốn mã hóa, kích chuột phải chọn Properties chọn Advanced Bảng Advanced Attibutes Tích chọn ô Encrypt contents to secure data nhấn OK Tiếp tục nhấn OK hình - Như hình mã hóa Máy em bị lỗi đoạn nên hình em nểu bước Ngay lập tức, thông báo xuất góc phải hình Kích vào mũi tên để truy cập vào cửa sổ Encrypting File System Chọn Back up now, cửa số sau nhấn Next hình để tiếp tục Tích chọn vào ô Include all Export all nhấn Next Tích chọn ô Password, nhập mật cho file mã hõa nhấn Next Chọn Browser để mở nơi cất chứa file - Nhấn Finish OK để hoàn thành trình mã hóa Decrypt: Bỏ tích phần encrypt contents to secure data xong c Nếu public key Bob YB = 11, giá trị private key XB anh ấy? YB = 2^x mod 13 = 11 = > x = 19 ( với số nhỏ 20) Câu : Viết ứng dụng mô giao thức trao đổi khoá Diffie – Hellman Cấu : Cho n = 187 = 11 x 17 a b c Cho e = 7, M = 89 Tính giá trị RSA ciphertext C C = M^e mod n C = 89^7 mod 187 C = 166 Từ C tính (a), tính toán plaintext M ta có : phi(n) = (p-1)(q-1) = (11-1)(17-1) = 160 d = (x*phi(n) + 1)/e = (x*160 +1)/7 d số nguyên dương cho x = => d = 23 thỏa mãn plaintext M = C^d mod n = 166^23 mod 187 = 89 Plaintext M = 89 Cho e = 7, M = 88 Tính toán giá trị RSA ciphertext C C sử dụng n = 187? Giải thích Ta có công thức : C = M^e mod n = 88^7 mod 187 = 11 => C = 11 Câu : Alice sử dụng phương pháp để mã hoá văn rõ (plaintext messages) tiếng Anh với toàn ký tự viết hoa: a Ánh xạ ký tự viết hoa đến số từ 100 đến 125; cụ thể là, ánh xạ A thành 100, B thành 101, , Z thành 125 b Sau cô mã hoá số nguyên sử dụng giá trị lớn n e c Phương pháp có an toàn? Giải thích Bài làm : Phương pháp không an toàn Vì ánh xạ 26 ký tự từ 100 đến 125 cho chữ từ A,B…Z với cặp sô n e không phù hợp làm cho Hacker dễ tìm kiếm plaintext hacker tìm plaintext qua so sách C = M^e mod n với 26 ký tự Câu : Viết ứng dụng mô giải thuật mã hoá RSA Câu : Mô tả cho ví dụ hình thức công mã hoá RSA: a Attack on Stereotyped Messages Giả sử plaintext m bao gồm hai phần: mảnh biết đến B = 2kb, phần không rõ x Nếu mã mã hóa RSA với số mũ 3, c ciphertext c cho c = m^3 = (B + x) ^3 (mod N) Nếu biết B, c N áp dụng kết trước với đa thức p (x) = (B + x)^ - c, phục hồi x0 thỏa mãn p (x0) = (B + x0)^ - c ≡ (Mod N), miễn x0 tồn với | x0 |