- •Основы информационной безопасности и введение в современную криптологию
- •8 Глава 129
- •Предисловие
- •Введение
- •Формальная криптография;
- •Математическая криптография;
- •1. Криптографические системы «докомпьютерной эры» и проблемы современной криптографии
- •1.1 Криптография древнего мира. Шифр Цезаря и его криптостойкость
- •1.2 Шифр Атбаш и его модификации
- •1.3 Тарабарская грамота как аналог шифра Атбаш
- •1.4 Шифр Плейфера
- •1.5 Шифр adfgvx
- •1.6 Шифр Виженера
- •1.7 Формальная криптография
- •1.8 Математическая криптография
- •1.9 Современная компьютерная криптография и ее основные проблемы
- •2 Режимы шифрования для симметричных алгоритмов.
- •2.1 Режимы простой замены (электронная кодовая книга ecb)
- •2.2 Режим сцепления блоков (Cipher Block Chaining (cbc))
- •2.2 Режимы гаммирования
- •2.3 Режим гаммирования с обратной связью
- •Функции шифрования симметричных криптосистем
- •3.1 Стандарт шифрования данных des. Data Encryption Standard
- •3.2 Преобразования Сетью Фейстеля
- •3.3 Режимы работы алгоритма des
- •3.4.1Алгоритм гост – 28147-89
- •3.4.2Ключи в кзу
- •3.4.3В блоке подстановки k
- •3.5.1Описание алгоритма
- •4.Глава
- •4.1Хэш - функция
- •4.2Коллизия
- •4.4Пример простого хеширования
- •4.3Современные виды хеширования
- •5.Глава Элементы алгебры и теории чисел
- •5.1Быстрое возведение в степень.
- •5.2Нахождение простого числа
- •5.3Метод Шермана — Лемана
- •5.3Метод Раббина-Миллера
- •5.4Нахождение обратного элемента по модулю
- •5.5Теорема ферма, Эйлера
- •5.6Алгоритм Эвклида
- •5.7Расширенный алгоритм Эвклида
- •5.8 Китайская теорема об остатках
- •5.11 Нахождение с помощью расширенного алгоритма Евклида
- •5.11Квадратичные вычеты
- •5.11Нахождение генераторов
- •6. Глава
- •6.1 Алгоритм Диффи – Хеллмана
- •6.2Описание алгоритма
- •6.3Алгоритм Диффи — Хеллмана с тремя и более участниками
- •6.7Криптографическая стойкость
- •6.8Rsa алгоритм
- •6.10Алгоритм шифрования rsa
- •6.11Алгоритм подписи rsa
- •7.16Эль-Гамаля
- •6.13История dsa
- •6.14Алгоритм цифровой подписи dsa
- •6.15 Алгоритм цифровой подписи гост р 3410-94
- •7.1Эллиптическая кривая
- •7.2 Эллиптические кривые в криптографии
- •7.3 Метрика операций на эк
- •7.3.1Сложение различных точек
- •7.3.2Удвоение
- •7.7Порядок эллиптической кривой
- •7.6Теорема Хассе
- •7.5 Порядок точки на эллиптической кривой
- •7.8Порядок точки на эллиптической кривой (Теория, можешь не читат)
- •7.9Криптография на эллиптических кривых
- •7.10Пример эллиптической кривой над конечным полем.
- •7.11Кратные точки.
- •7.12Безопасность криптографии с использованием эллиптических кривых.
- •7.13Алгоритм Диффи-Хелмана на эллиптической кривой
- •7.14Алгоритм dsa на эллиптической кривой
- •7.14.1Алгоритм эцп на основе эллиптических кривых (ecdsa)
- •7.15Алгоритм Эль-Гамала на эллиптической кривой
- •Литература
- •8 Глава
- •8.1Криптоанализ
- •8.2Классический криптоанализ.
- •8.3 Современный криптоанализ
- •8.4Универсальные методы криптоанализа.
- •8.4.1Метод полного перебора
- •8.4.2Атака по ключам
- •8.4.3Частотный анализ
- •8.4.4Метод "встречи посередине"
- •8.4.5Криптоанализ симметричных шифров
- •8.4.6Дифференциальный криптоанализ
- •8.4.7Дифференциальный анализ на основе сбоев.
- •8.4.8Дифференциальный метод криптоанализа des.
- •8.4.9Линейный криптоанализ .
- •8.4.10Криптоанализ асимметричных шифров
- •8.4.11Метод безключевого чтения rsa.
- •8.4.12Криптоанализ хеш-функций
- •8.4.13Криптоанализ по побочным каналам
- •8.5Нанотехнологии в криптоанализе
8.4.11Метод безключевого чтения rsa.
Начальные
условия. Противнику известны открытый
ключ
и шифротекст.
Задача.
Найти исходный текст
.
Противние
подбирает число j,
для которого выполняется следующее
соотношение:
.
Т.е.
противние просто проводит j
раз
зашифрование на открытом ключе
перехваченного шифротекста (это
выглядит следующим образом:
=
).
Найдя такое j,
противник вычисляет
(т.е. j-1
раз повторяет операцию зашифрования)
– это значение и есть открытый текст
М. Это следует из того, что
.
Т.е. некоторое число
в степени e
дает шифротекст.
Пример. p=983, q=563, e=49, M=123456.
8.4.12Криптоанализ хеш-функций
Основная
атака
на хеш - это
метод коллизий . Пусть
и
- сообщения,
- хеш-функция,
а ЭЦП
представляет
собой некоторую функцию
от хеша
сообщения:
.
Законный обладатель пары "открытый
ключ
- секретный
ключ
" готов
подписать сообщение
,
но злоумышленник
заинтересован
в получении подписи под сообщением
.
Если
выбрано так,
что
,
то злоумышленник
может предъявить
пару
: тогда атака
удалась.
Реализовать подбор такого сообщения
можно методом, который основан на
упомянутом выше "парадоксе дней
рождения". Варьируя интервалы, шрифты,
формат и т.п.,
злоумышленник
получает
n
пар вариантов
и
без изменения
их смысла. Сообщения
отличаются
слабо, а их хеш-функции - значительно,
т.е. можно считать, что значения хеш-функций
выбираются случайно, равновероятно и
независимо друг от друга. Тогда при
-
некоторая константа,
-
мощность
множества
всевозможных
хеш-функций)
вероятность
того, что
имеется пара сообщений
и
, для которых
)
), вычисляется
по формуле
.
Этот метод криптоанализа породил требования устойчивости к коллизиям для хеш-функций.
8.4.13Криптоанализ по побочным каналам
Атаки по сторонним, или побочным, каналам используют информацию, которая может быть получена с устройства шифрования и не является при этом ни открытым текстом, ни шифртекстом. Такие атаки основаны на корреляции между значениями физических параметров, измеряемых в разные моменты во время вычислений, и внутренним состоянием вычислительного устройства, имеющимотношение к секретному ключу. Этот подход менее обобщённый, но зачастую более мощный, чем классический криптоанализ.
В последние годы количество криптографических атак, использующих слабости в реализации и размещении механизмов криптоалгоритма, резко возросло. Противник может замерять время, затрачиваемое на выполнение криптографической операции, или анализировать поведение криптографического устройства при возникновении определённых ошибок вычисления. Другой подход предполагает отслеживание энергии, потребляемой смарт-картой в процессе выполнения операций с секретным ключом (например,расшифрования или генерации подписи). Побочную информацию собрать порой несложно - на сегодняшний день выделено более десяти побочных каналов, в т.ч. электромагнитное излучение, ошибки в канале связи, кэш-память и световое излучение. Более подробное описание перечисленных типов атак можно найти в материалах доклада А.Е.Жукова на конференции РусКрипто2006 , использованных при подготовке данного раздела.
