Tìm hiểu chuẩn mật mã dữ liệu DES (data encryption standard) và đánh giá độ an toàn

76 198 0
Tìm hiểu chuẩn mật mã dữ liệu DES (data encryption standard) và đánh giá độ an toàn

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG NGUYỄN THỊ THỦY TÌM HIỂU CHUẨN MẬT MÃ DỮ LIỆU DES (DATA ENCRYPTION STANDARD) VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ AN TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH THÁI NGUYÊN - 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGUYỄN THỊ THỦY TÌM HIỂU CHUẨN MẬT MÃ DỮ LIỆU DES (DATA ENCRYPTION STANDARD) VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ AN TOÀN Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: 60 48 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HỒ VĂN CANH THÁI NGUYÊN - 2014 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu riêng cá nhân tơi, khơng chép tự nghiên cứu, đọc, dịch tài liệu, tổng hợp thực Nội dung lý thuyết trong luận văn tơi có sử dụng số tài liệu tham khảo trình bày phần tài liệu tham khảo Các số liệu, chương trình phần mềm kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Thái Ngun, … tháng … năm 2014 Học viên thực Nguyễn Thị Thủy Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chương trình cao học viết luận văn này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình q thầy trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền Thông Thái Nguyên Trước hết, xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông Thái Nguyên, đặc biệt thầy tận tình dạy bảo cho tơi suốt thời gian học trường Tơi xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo: TS Hồ Văn Canh dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Nhân đây, xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông Thái Nguyên quý thầy cô khoa Khoa học máy tính khoa sau đại học tạo điều kiện để tơi học tập hồn thành tốt khố học Mặc dù tơi có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn tất nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp q báu q thầy bạn Tôi xin thành cảm ơn ! Thái Nguyên, Ngày ……tháng…… năm 2014 Học viên Nguyễn Thị Thủy Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG BIỂU ii DANH MỤC HÌNH VẼ iii MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO MẬT THÔNG TIN 1.1 TỔNG QUAN VỀ AN TỒN THƠNG TIN DỮ LIỆU 1.2 KHÁI NIỆM MẬT MÃ VÀ MẬT THÁM 1.3 MỤC TIÊU VÀ NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA AN TOÀN BẢO MẬT THÔNG TIN .3 1.4 PHÂN LOẠI CÁC THUẬT TOÁN MẬT MÃ HỌC 1.5 CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA BẢN TIN RÕ .5 1.5.1 Tần số: 1.5.2 Sự trùng lặp .6 1.6 TIÊU CHUẨN BẢN RÕ 1.7 CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐỂ TIẾN HÀNH THÁM MÃ CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ CHUẨN MẬT MÃ DỮ LIỆU DES VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ AN TOÀN 13 2.1 HỆ MÃ DES .13 2.1.1 Mô tả hệ mật 13 2.1.2 Mã hoá giải mã DES 20 2.1.3 Một số ví dụ 21 2.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THÁM MÃ DES 25 2.2.1 Thám mã vi sai 25 2.2.1.1 Thám mã hệ DES – vòng 29 2.2.1.2 Thám mã hệ 34 Số hóa Trung tâm Học liệu DES 6-vòng http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2.2.1.3 Các thám mã vi sai khác .40 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2.2.2 Thám mã tuyến tính DES .40 2.2.2.1 Nguyên lý chung phương pháp thám mã tuyến tính hệ DES .40 2.2.2.2 Xấp xỉ tuyến tính hộp nén .44 2.2.2.3 Xấp xỉ tuyến tính hệ mã DES 45 2.2.2.4 Tấn công rõ biết hệ mã DES 49 2.2.3 Thám mã phi tuyến DES 50 2.2.3.1 Thiết lập quan hệ bậc hai hộp S .51 2.2.3.2 Áp dụng vào thám mã phi tuyến 51 2.3 ĐÁNH GIÁ ĐỘ AN TOÀN CỦA DES .53 2.3.1 Các đặc trưng an toàn hệ mã khối 53 2.3.2 Đánh giá chung độ mật DES 53 2.3.3 Ưu điểm hệ mật mã DES 54 2.3.4 Các điểm yếu DES 54 2.3.4.1 Tính bù: 54 2.3.4.2 Khóa yếu .54 2.3.4.3 DES có cấu trúc đại số 55 2.3.4.4 Khơng gian khóa K 56 2.4 ĐỀ XUẤT MỘT CÁCH KHẮC PHỤC NHƯỢC ĐIỂM 56 CHƯƠNG 3: MƠ PHỎNG THUẬT TỐN DES .58 3.1 PHÂN TÍCH BÀI TỐN 58 3.2 PHẠM VI ỨNG DỤNG 58 3.3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG .58 3.3.1 Thiết kế kiến trúc .58 3.3.2 Thiết kế giao diện .59 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO .62 ii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 : Bảng tần số đơn tiếng Việt không dấu Bảng 2.1 Bảng chọn bit .16 Bảng 2.2: Các khóa yếu DES .54 Bảng 2.3 : Các khóa nửa yếu DES .55 iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Biểu diễn dãy 64 bit x thành thành phần L R 13 Hình.2.2: Quy trình phát sinh dãy 64 bit LiRi từ dãy 64 bit Li-1Ri-1và khóa Ki 13 Hình 2.3 Hàm f 14 Hình 2.4 : Mơ tả q trình tạo khố 19 Hình 2.5 Mơ hình DES với quy ước 42 Hình 2.6 Sơ đồ xấp xỉ tuyến tính hệ mã DES vòng 46 Hình 2.7 Sơ đồ xấp xỉ tuyến tính hệ mã DES vòng 48 Hình 3.1 Sơ đồ chức chương trình mơ phòng 58 Hình 3.2 Giao diện chương trình mơ .59 Hình 3.3 Giao diện mã hóa giải mã 60 MỞ ĐẦU Ngày nay, nhu cầu trao đổi thông tin liệu ngày lớn đa dạng, tiến điện tử - viễn thông công nghệ thông tin không ngừng phát triển ứng dụng để nâng cao chất lượng lưu lượng truyền tin quan niệm ý tưởng biện pháp bảo vệ thông tin liệu ngày đổi Bảo vệ an tồn thơng tin liệu chủ đề rộng, có liên quan đến nhiều lĩnh vực thực tế có nhiều phương pháp thực để bảo vệ an tồn thơng tin liệu Trong số phương pháp đảm bảo an tồn thơng tin phương pháp mật mã hố (cryptography) sử dụng rộng rãi đảm bảo an toàn Tuy nhiên phương pháp mật mã hố có nhược điểm quan trọng, phương pháp mật mã hoá khơng tốt (mặc dù việc quản lý khố mã giả thiết an tồn) nguy hiểm Vậy làm để đánh giá chất lượng hệ mật mã tốt? Hiểu tính cấp thiết quan trọng nên tơi chọn đề tài “Tìm hiểu chuẩn mật mã liệu DES (Data Encryption Standard) đánh giá độ an tồn” Luận văn đóng góp phần nhỏ vào việc nhìn nhận đánh giá hệ mật an tồn từ xây dựng phương pháp bảo mật tốt Luận văn gồm chương sau: - Chương 1: Tổng quan bảo mật thông tin - Chương 2: Tìm hiểu chuẩn mật mã DES đánh giá độ an toàn - Chương 3: Chương trình mơ thuật tốn DES giải mã mã C dùng khóa K16 Khi ta thu biểu diễn tuyến tính tốt DES 16 vòng có dạng sau : PH[7,18,24] PL[12,16] CH[15] CL[7,18,24,29] F16(CL,K16)[15] = K1[19,23] K3[22] K4[44] K5[22] K7[22] K8[44] K9[22] K11[22] -22 K12[44] K13[22] K15[22] p = ½ + 1,19 x (2.16) Sử dụng thuật toán ta thu hệ thống phương trình tuyến tính để tìm 06 bits khóa sau : K16[42], K16[43], K16[44], K16[45], K16[46], K16[47]; với bit tổng K1[19], K1[23], K3[22], K4[44], K5[22], K7[22], K8[44], K9[22], K11[22], K12[44], -22 -2 K13[22], K15[22], cách sử dụng khoảng x (1,19 x ) 47 rõ biết Tương tự ta tìm 06 bits khóa vòng bít khóa tổng tương ứng Như vậy, với DES 16 vòng ta dùng cơng tuyến tính để tìm 14 bits khóa số 56 bits Các bits khóa lại thám phương pháp vét cạn, rõ ràng tổng độ phức tạp tính tốn nhỏ phương pháp vét cạn tồn khơng 56 gian khóa 2.2.3 Thám mã phi tuyến DES Như biết, quan hệ tuyến tính đầu đầu vào hộp S DES Mặt khác cách biểu diễn hộp S đa thức Boolean dễ dàng thiết lập quan hệ đại số bít đầu đầu vào hộp S Chúng ta biết bậc đa thức có bậc nhỏ hay Do cách tự nhiên tốn sau đặt : Bậc nhỏ quan hệ đại số hộp S quan hệ đại số có bậc nhỏ ? Có thể thấy ln tồn quan hệ bậc tất hộp S Bởi câu hỏi viết lại sau : Liệu có tồn quan hệ bậc hay khơng ? ta thấy có quan hệ bậc hộp S1, S2 S5 DES với xác suất Bằng cáh sử dụng quan hệ bậc này, họ xây dựng thuật tốn cơng cải tiến cho DES đủ 16 vòng Cách thức thực tổ hợp phương pháp xấp xỉ phi tuyến phương pháp xấp xỉ nhiều lần Sự cải tiến rút gọn 43 số cặp Rõ – Mã đòi hỏi xuống 25/34 (73,5%) số đòi hỏi cơng Matsui 2.2.3.1 Thiết lập quan hệ bậc hai hộp S Về nguyên tắc thông qua bảng giá trị hộp S thiết lập tất quan hệ đại số Boolean đầu vào đầu chúng Chẳng hạn, với hộp S1, giá trị đầu 13 (=(1,0,0,1)) tương ứng với giá trị đầu vào (=(0,0,0,1,0,0)) cho quan hệ đại số biến Boolean vào x1, x2, , x6 biến Boolean y1, y2, y3, y4 có dạng : (x1 + 1)(x2 + 1)(x3 + 1)(x4 + 0)(x5 + 1)(x6 + 1) ((y1 + 0)(y2 + 0)(y3 + 1)(y4 + 0) + 1) = Như mõi hộp S ta có 64 quan hệ đại số Dùng kỹ thuật hệ sở Gnobner, tác giả [34] thu kết sau : Bổ đề 2.10 + Khơng tồn quan hệ tuyến tính hộp S + Tồn quan hệ bậc cho hộp S + Có quan hệ bậc hộp S1, S4 S5 Chú ý quan hệ với xác suất Ta chý ý quan hệ bậc sau hộp S5: (x1, x2, , x6) (y1, y2, y3, y4) x1y1 + x1y2 + x1y3 + x1y4 + x2y1 + x2y2 + x2y3 + x2y4 + x2x1 + x5y1 + x5y2 + x5y3 + x5y4 + x5x2 + y1 + y2 + y3 + x1 + x2 + x5 + = (2.17) Có thể phân tích vế trái (4) để quan hệ sau : (y1 + y2 + y3 + y4 + x2 + 1)( x1 + x2 + x5 + 1) = (2.18) Ở ta thấy thừa số thứ vế trái (2.18) xấp xỉ tuyến tính tốt hộp S5 với độ lệch 5/16 tìm Matsui cơng tuyến tính : y1 + y2 + y3 + y4 + x2 = (2.19) Phần sau giới thiệu cách thức vận dụng quan hệ phi tuyến (2.18) để cải tiến cơng tuyến tính với DES đủ 16 vòng 2.2.3.2 Áp dụng vào thám mã phi tuyến Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Với ký hiệu quy ước phần thám mã tuyến tính Matsui, từ quan hệ đại số (2.18) ta mở rộng quan hệ đại số hàm vòng thứ i, Fi: (Xi, Ki) Fi(Xi, Ki) sau : Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ * (A ) (Fi[3,8,15,24]+Xi[17]+Ki[26]+1).(Xi[16,17,20]+Ki[25,26,29]+1)=0, (2.20) Xi 32 GF(2) đầu vào vòng thứ i Ki 48 GF(2) khóa vòng thứ i hàm vòng Fi Như nói, quan hệ bậc hai (2.20), ta tìm thấy xấp xỉ tuyến tính tốt (A) cho hàm vòng thứ i Fi với độ lệch tuyệt đối 5/16 công Matsui : (A) Fi[3, 8, 15, 24] + Xi[17] + Ki[26] = (2.21) Matsui thiết kế xấp xỉ tuyến tính sau DES 16 vòng cách sử dụng xấp xỉ tuyến tính tốt 14 vòng có dạng A-ACD-DCA-ACD với đọ -21 lệch tuyệt đối 1,19.2 (chúng nối ghép ba xấp xỉ tuyến tính A, C, D hàm vòng): Pr[3, 8, 14, 25] + Pl[17] + C1[8, 14, 25] + Fl(Pr, K1)[17] + + F16(Cr, K16)[8, 14, 25] = K2[26] + K4[26] + K5[4] + K6[26] + + K8[26] + K9[4] + K10[26] + K12[26] + K13[4] + K14[26] (2.22) Pl, Pr nửa trái phải rõ, Cl, Cr nửa trái phải * mã Từ chỗ A xấp xỉ phi tuyến với độ lệch (½) đạt xấp xỉ phi * tuyến sau DES 16 vòng có dạng A -ACD-DCA-ACD cách thay xấp xỉ * tuyến tính A quan hệ bậc hai A có độ lệch cao : (Pr[3, 8, 14, 25] + Pl[17] + C1[8, 14, 25] + Fl(Pr, K1)[17] + + F16(Cr, K16)[8, 14, 25] = K2[26] + K4[26] + K5[4] + K6[26] + + K8[26] + K9[4] + K10[26] + K12[26] + K13[4] + K14[26]) .(Pl[16, 17, 20] + Fl(Pr, K1)[16, 17, 20] + K2[25, 26, 29] + 1)= (2.23) Độ lệch tuyệt đối xấp xỉ (2.23) cao (2.22) Tuy nhiên không sử dụng trực tiếp (2.23) để rút gọn số Rõ-Mã công tìm bít khóa hiệu DES đủ 16 vòng có mặt (2.23) Bởi số bits text hiệu bits khóa hiệu (2.23) lớn nhiều so với chúng (2.22) Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Trong phần sau trình bày (2.23) theo cách áp dụng phép xấp xỉ nhiều lần để tránh vấn đề Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2.3 ĐÁNH GIÁ ĐỘ AN TOÀN CỦA DES 2.3.1 Các đặc trưng an toàn hệ mã khối Qua khảo sát qua nghiên cứu giới, rút đặc trưng an toàn sau hệ mã khối - Hệ mã phải có độ dài khối rõ, khối khố đủ lớn ( khơng gian rõ khố lớn) để tránh công vét cạn không gian rõ không gian khoá ( thường độ dài cỡ khối lớn 128) - Hệ mã phải có độ đo vi sai đo lệch tuyến tính tối thiểu để tránh hai kiểu công nguy hiểm cơng vi sai cơng tuyến tính theo nguyên lý nhu trình bày - Các hộp thế, phép biến đổi phi tuyến cần phải có bậc hai số cao tránh cơng vi sai bậc cao - Tầng tuyến tính hàm vòng cần phải lựa chọn cẩn thận để phối hợp với tầng phi tuyến phải tạo hệ mã có tính khuếch tán tốt theo ngun lý chương 1, để tránh công địa phương khối mã nhỏ - Các phép biến đổi đầu vào đầu hệ mã khối không đơn giản( DES) mà cần phải tầng che dấu, ngăn cản việc thiết lập vi sai hay mảng đánh dấu tuyến tính vòng đầu cuối biết trước thám mã - Lược đồ tạo khoá cần phải tránh lớp khố yếu, nói chung nên dùng kiểu khố phiên độc lập ( được) Đặc biệt lược đồ khố khơng tồn quan hệ khố đơn giản tính đều, hay cân xứng lược đồ gây nên, lại đảm bảo khoá tốt để tránh kiểu cơng khố quan hệ, cơng trượt khối dựa tính giống phân đoạn tạo khố ( khơng phụ thuộc số vòng hệ mã) 2.3.2 Đánh giá chung độ mật DES Đã có nhiều nghiên cứu phá mã DES phương pháp mã hố khối khác trình bày số phương pháp phá mã thám mã vi sai, thám mã tuyến tính phi tuyến Tuy nhiên phương pháp đòi hỏi số lượng rõ lớn (để cộng lựa chọn rõ) nên khơng thực Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ thực tế Trên thực tế thám mã DES dựa vào tiêu chuẩn rõ cơng nghệ tốn mạch( cơng nghệ Cluster) 2.3.3 Ưu điểm hệ mật mã DES - Có tính bảo mật cao - Công khai, dễ hiểu - Mã hóa nhanh, modul - Có thể triển khai thiết bị điện tử có kích thước nhỏ 2.3.4 Các điểm yếu DES 2.3.4.1 Tính bù: Nếu ta ký hiệu ū phần bù u ( ví dụ như: 0100101 phần bù 1011010) DES có tính chất sau: y ) DES (x, k y DES (x, k ) Cho nên ta biết mã y mã hóa từ thơng tin x với khóa K suy mã y mã hóa từ rõ x với khóa k Tính chất điểm yếu DES qua đối phương bị loại bỏ số khóa phải thử tiến hành giải mã theo kiểu vét cạn 2.3.4.2 Khóa yếu Khóa yếu khóa mà theo thuật tốn sinh khóa tất 16 khóa nhau: K1 = K1=…= K15 = K16 Điều khiến cho việc mã hóa giải mã khóa yếu giống hệt Có tất khóa yếu sau Khóa yếu (Hex) C0 D0 0101 0101 0101 0101 {0} 28 {0} 28 FEFE FEFE FEFE FEFE {1} 28 {1} 28 1F1F 1F1F 1F1F 1F1F {0} 28 {1} 28 E0E0 E0E0 E0E0 E0E0 {1} 28 {0} 28 Bảng 2.2: Các khóa yếu DES Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Đồng thời có cặp khóa nửa yếu (semi – weak key) khác với thuộc tính sau: y = DES(x,k1) y = DES(x,k2) Nghĩa với khóa khác mã hóa mã từ lần rõ: C0 Semi – weak key (Hex) D0 C0 D0 {01} 14 {01} 14 01FE 01FE 01FE 01FE FE01 FE01 FE01 FE01 {10} 14 {10} 14 {01} 14 {01} 14 1FE0 1FE0 0EF1 0EF1 E01F E01F F10E F10E {10} 14 {01} 14 {01} 14 {0} 28 01E0 01E0 01F1 E001 E001 F101 {10} 14 {0} {01} 14 {1} 28 1FFE 1FFE 0EFE 0EFE FE1F FE1F FE0E FE0E {10}14 {1}28 01F1 F101 28 {0} 28 {01} 14 011F 28 {10} 14 {1} 28 {01} 14 E0FE E0FE F1FE F1FE FEE0 FEE0 FEF1 FEF1 {1}28 {10} 14 011F 010E 010E 1F01 1F01 0E01 0E01 {0} Bảng 2.3 : Các khóa nửa yếu DES 2.3.4.3 DES có cấu trúc đại số Với 64 bit khối rõ đước ánh xạ lên tất vị trí 64 bit 64 56 17 khối mã (khoảng 10 ) vị trí ánh xạ lớn Tuy nhiên điều việc mã hóa DES khơng có cấu trúc Với DES có cấu trúc đại số việc đa mã hóa xem ngang với việc đơn mã hóa Ví dụ có hai khóa K1 K2 ln khóa thứ K3 sau: EK2(EK1(X)) = EK3(X) Nói cách khác, việc mã hóa DES mang tính chất “ nhóm”, mã hóa rõ khóa K1 sau khóa K2 giống với việc mã hóa khóa K3 Điều thực quan trọng sử dụng DES đa mã hóa Nếu “nhóm” phát với cấu trúc hàm q nhỏ tính an tồn giảm 2.3.4.4 Khơng gian khóa K 56 17 DES có = 10 khóa Nếu biết cặp “tin/mã” chúng 17 ta thử tất 10 khả để tìm khóa cho kết khớp Giả sử -6 11 phép thử 10 s, 10 s , tức 7300 năm Nhưng với máy tính chế tạo theo xử lý song song Chẳng hạn với 10 chipset mã DES chạy song song chipset phải chịu trách nhiệm tính 10 tốn với 10 phép thử Chipset mã DES ngày xử lý tốc độ 4.5x10 bit/s tức làm 10 phép mã DES giây Vào năm 1976 1977, Diffie Hellman ước lượng chế tạo máy tính chuyên dụng để vét cạn khơng gian khóa DES ½ ngày với giá 20 triệu la Năm 1984, chipset mã hóa DES với tốc độ mã hóa tỏng 256000 lần/giây Năm 1987, tăng lên 512000 lần/giây Vào năm 1993, Michael Wiener thiết kế máy tính chuyên dụng với giá triệu đô la sử dụng phương pháp vét cạn để giải mã DES trung bình 3,5 (và chậm giờ) Đến năm 1990, nhà toán học người Do Thái – Biham Shamir – pát minh phương pháp phá mã vi sai, kỹ thuật sử dụng đoán khác rõ để đưa thông tin mã Với phương pháp này, Biham Shamir chứng minh hiệu phương pháp vét cạn Phá mã vi sai thuật tốn xem xét cặp mã hóa khác nhau, cặp mã hóa mà rõ khác biệt Người ta phân tích tiến trình biến đổi cặp mã thơng qua vòng DES chúng mã hóa với khóa K Sau chọn hai rõ khác cách ngẫu nhiên hợp lý Sử dụng khác kết mã hóa gán cho khóa khác cách phù hợp Khi phân tích nhiều cặp mã, tìm khóa xem 2.4 ĐỀ XUẤT MỘT CÁCH KHẮC PHỤC NHƯỢC ĐIỂM Độ an toàn DES phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố vấn đề trao đổi khóa mã bố cục hộp S Ở theo thiết kế hộp S cố định khơng đổi Để tăng cường tính an tồn mặt mật mã cho hệ thống, theo em nên thây đổi nội dung hộp S theo định kỳ tháng năm Như khả thám mở nhà mã thám khó khăn nhiều Ngoài ra, để khắc phục nhược điểm cho mật mã khóa đối xứng nói chung, mã DES nói riêng, cần nghiên cứu cách phân phối ( trao đổi ) khóa kênh cơng cộng mà khơng nhờ đến mật mã khóa bất đối xứng Em cho giải vấn đề trao đổi khóa mật mã khóa đối xứng kênh cơng cộng điều có ý nghĩa to lớn thực tiễn Tiếc báo cáo luận văn em chưa có điều kiện trình bày vấn đề mà tơi tiếp tục nghiên cứu CHƯƠNG MƠ PHỎNG THUẬT TỐN DES 3.1 PHÂN TÍCH BÀI TỐN Chương trình yêu cầu chức sau : - Mã hóa văn - Giải mã văn 3.1.1 Đầu vào chương trình - Văn : Nhập trực tiếp văn cần mã hóa từ giao diện chương trình - Khóa : Nhập theo quy cách mã hóa tức ký tự theo kiểu Hexa từ  9, ABCDEF abcdef Chương trình mã hóa giải mã : CHƯƠNG TRÌNH MÃ HĨA VÀ GIẢI MÃ Nhập văn mã hóa Nhập văn giải mã Nhập khóa Nhập khóa Mã hóa Giải mã Hình 3.1 Sơ đồ chức chương trình mơ phòng 3.2 PHẠM VI ỨNG DỤNG Chương trình cài đặt để mã hóa văn theo mơ thuật tốn DES 3.3 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG 3.3.1 Thiết kế kiến trúc - Ngôn ngữ cài đặt : VB.NET - Môi trường cài đặt : Visual Studio 2010 - Giao diện: Windows Form 3.3.2 Thiết kế giao diện Hình 3.2 Giao diện chương trình mơ Hình 3.3 Giao diện mã hóa giải mã KẾT LUẬN Kết nghiên cứu Luận văn nghiên cứu thực vấn đề sau: Giới thiệu tóm tắt bảo mật thông tin Giới thiệu mật mã đối xứng DES đánh giá độ mật mật mã Giới thiệu số phương pháp thám mã mật mã DES Trên sở đề xuất số giải pháp để nâng cao độ bảo mật hệ thống truyền tin có sử dụng mã bảo mật DES Hướng phát triển đề tài Phương pháp nghiên cứu kết nghiên cứu đề tài mở hướng phát triển gồm: - Mục tiêu đề tài thám mã DES với thơng điệp mã hóa giả định tiếng Anh mở rộng nghiên cứu thám mã với mã cho trước mã hóa từ thơng điệp tiếng Pháp, tiếng Việt, tiếng Nga,… trước ngôn ngữ thơng điệp mã hóa - Độ phức tạp phương pháp chủ yếu phụ thuộc vào độ dài khóa (số lương bit khóa), hồn tồn khơng phụ thuộc vào thuật tốn mã hóa bên khối mã nên mở rộng thám mã hệ mật mã khối có độ an tồn cao hơn, độ dài khóa lớn DES, IDEA, AES, FEAL, RC4, RC5, 3DES,…miễn cho trước mã, thuật tốn mã hóa, giải mã Việc mở rộng thám mã đòi hỏi phát triển thuật tốn đồng thời với tăng cường hệ thống tính tốn hiệu cao, tăng số lượng máy thành viên so với hệ thống tính tốn song song đề xuất TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] PGS.TS Thái Hồng Nhị, TS Phạm Minh Việt (2004), An tồn thơng tin, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] TS Hồ Văn Canh,TS Hoàng Minh Tuấn (2008), Thám mã văn mã hoá cách chuẩn mã khối, đăng tạp chí khoa học nghiệp vụ I - Bộ Công an, số tháng 7/2008, Hà Nội [3] TS Hồ Văn Canh, TS Nguyễn Viết Thế (2010), Nhập mơn phân tích thơng tin có bảo mật Nhà xuất Thông tin Truyền thông, Hà Nội Tiếng Anh [4] Curtin, M: Brute Force (2005), Cracking the data Encryption standard( DES), Spinger – Verlag [5] Don Coppersmith (1994), The data encryption standard (DES) and its strength against attacks IBM, Journal of Research and Development ... có độ phức tạp tính tốn CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ CHUẨN MẬT MÃ DỮ LIỆU DES VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ AN TOÀN 2.1 HỆ MÃ DES 2.1.1 Mô tả hệ mật Phương pháp DES mã hóa đoạn tin x có độ dài 64 bit với khóa k có độ. .. HÀNH THÁM MÃ CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ CHUẨN MẬT MÃ DỮ LIỆU DES VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ AN TOÀN 13 2.1 HỆ MÃ DES .13 2.1.1 Mô tả hệ mật 13 2.1.2 Mã hoá giải mã DES ... HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG NGUYỄN THỊ THỦY TÌM HIỂU CHUẨN MẬT MÃ DỮ LIỆU DES (DATA ENCRYPTION STANDARD) VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ AN TỒN Chun ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: 60 48 01 LUẬN VĂN

Ngày đăng: 11/02/2019, 19:08

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan