Задание

В ходе выполнения работы студенты должны выполнить следующие задания:

1. Познакомиться с операциями алгоритма и преобразованиями, производимыми в этих операциях с помощью анимации (Indiv.Procedures - Visualization of Algorithms - AES - Rijndael Animation).

2. Зашифровать данные с помощью ключа, попробовать расшифровать с помощью правильного и неправильного ключа, посмотреть, как меняются входные данные по раундам. Данные и ключ можно вводить в пределах 0-1 и a-d. (Indiv.Procedures - Visualization of Algorithms - AES - Rijndael Inspector).

3. Создать документ (File - New) с произвольной информацией и зашифровать его с помощью ключа (Encrypt/Decrypt - Symmetric (modern) - Rijndael (AES)), посмотреть, как выглядит зашифрованная информация в шестнадцатеричной системе счисления и в виде текста. Сохранить документ в зашифрованном виде, удалив при этом исходный.

4. Провести анализ зашифрованного документа, посмотреть параметры анализа алгоритма, оценить, сколько времени займет анализ и результаты анализа (Analysis - Symmetric Encryption (modern) - Rijndael (AES)). Попробовать провести анализ алгоритма с помощью ключа другой длины, с помощью частично известного ключа и оценить результаты анализа.

5. Попробовать расшифровать сохраненный документ с помощью правильного и неправильного ключа, с помощью ключа другой длины ((Encrypt/Decrypt - Symmetric (modern) - Rijndael (AES))).

6. Создать новый документ и зашифровать его с помощью простого ключа (например, 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00). Провести анализ данного документа, оценить результаты анализа. Сделать выводы о проделанной работе.

Практическая часть

1. Познакомимся с операциями алгоритма и преобразованиями, производимыми в этих операциях с помощью анимации.

2. Зашифруем данные с помощью ключа, попробуем расшифровать с помощью правильного и неправильного ключа, посмотрим, как меняются входные данные по раундам.

Рисунок 1. Шифрование с помощью ключа

Рисунок 2. Изменение входных данных по раундам

Рисунок 3. Изменение входных данных по раундам

Рисунок 4. Изменение входных данных по раундам

Рисунок 5. Дешифрование правильным ключом

Рисунок 6. Дешифрование неправильным ключом

3. Создадим документ с произвольной информацией и зашифруем его с помощью ключа (Encrypt/Decrypt - Symmetric (modern) - Rijndael (AES)), посмотрим, как выглядит зашифрованная информация в шестнадцатеричной системе счисления и в виде текста.

Рисунок 7. Шифрование с ключом размера 128 бит

Рисунок 8. Зашифрованная информация в шестнадцатеричном виде

Рисунок 9. Зашифрованная информация в текстовом виде

4. Проведем анализ зашифрованного документа, посмотрим параметры анализа алгоритма, оценим, сколько времени займет анализ и результаты анализа (Analysis - Symmetric Encryption (modern) - Rijndael (AES)). Попробуем провести анализ алгоритма с помощью ключа другой длины, с помощью частично известного ключа и оценить результаты анализа.

Рисунок 10. Анализ зашифрованного документа c полностью неизвестным ключом

Рисунок 11. Подбор возможных вариантов ключей для расшифровки сообщения

Рисунок 12. Анализ зашифрованного документа c частично известным ключом

Рисунок 13. Подбор возможных вариантов ключей для расшифровки

Рисунок 14. Анализ зашифрованного документа c ключом другой длины

Рисунок 15. Подбор возможных вариантов ключей для расшифровки сообщения

Если выбрать неправильную длину ключа, то время подбора и дешифрования увеличивается, а сообщение не может быть декодировано.

Исходя из результатов, можно сказать, что пытаться подобрать пароль абсолютно бессмысленная затея, даже зная его часть, если ключ, которым зашифровали сообщение, сложный, так как время поиска исчисляется в годах.

5. Расшифруем сохраненный документ с помощью правильного и неправильного ключа, с помощью ключа другой длины ((Encrypt/Decrypt - Symmetric (modern) - Rijndael (AES))).

Рисунок 16. Дешифрование с помощью неправильного ключа

Рисунок 17. Дешифрование с помощью ключа другой длины

Рисунок 18. Дешифрование с помощью правильного ключа

6. Создадим новый документ и зашифровать его с помощью простого ключа 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00. Проведем анализ данного документа, оценим результаты анализа. Сделаем выводы о проделанной работе.

Рисунок 19. Анализ зашифрованного документа c полностью неизвестным ключом

Рисунок 20. Подбор возможных вариантов ключей для расшифровки сообщения

Данный алгоритм шифрования вполне можно использовать, но стоит делать это с осторожностью, так как всё можно декодировать, но времени, которое будет на это потрачено, может потребоваться очень много.