1 / 30

Introduktion til Kryptering

Introduktion til Kryptering. Introduktion, substitution. Hvad er Kryptering?. Egentlig hedder området Kryptologi Består af

elana
Download Presentation

Introduktion til Kryptering

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Introduktion til Kryptering Introduktion, substitution

  2. Hvad er Kryptering? • Egentlig hedder området Kryptologi • Består af • Kryptografi (fra græsk: ”skjule tekst”) – at omforme information fra noget forståeligt til noget uforståeligt (kodet), som kan gendannes til noget forståeligt ved hjælp af en metode og en nøgle • Krypto-analyse – at forsøge på at afkode kodet information uden adgang til metode og/eller nøgle

  3. Hvad er kryptering? • To generelle situationer, kryptering kan hjælpe os med: • Vi besidder noget data, f.eks. et dokument på en harddisk, som vi ikke ønsker andre skal kunne læse • Vi besidder noget data, og vil gerne kommunikere dette data til en anden person, uden at andre kan opsnappe og afkode data undervejs

  4. HvAD er kryptering? Jeg vil fortælle Lis en hemmelighed Jeg vil gerne kende den hemmelighed

  5. Hvad er kryptering? – Opgave 1 • Hvordan kan Bo sikre sig, at Lis får hemmeligheden (beskeden) at vide, uden at John opsnapper beskeden undervejs? • Tænk over, hvordan dette kan gøres i følgende scenario (og hvad sårbarhederne er): • Teknik på middelalder-niveau • Bo og Lis er geografisk adskilt • Intet organiseret postvæsen eller lignende

  6. Hvad er kryptering? • Hvordan kan Bo sikre sig, at Lis får hemmeligheden (beskeden) at vide, uden at John opsnapper beskeden undervejs? • Fortælle beskeden ”direkte” til Lis (mund-til-øre) • Fortælle beskeden til en tredjepart, som rejser hen til Lis, og fortæller hende beskeden direkte • Putte beskeden i en sikker beholder, som kun Lis kan åbne • Skrive beskeden i et sprog, som kun Lis forstår

  7. Hvad er kryptering? • Fortælle beskeden direkte til Lis • Fordele • Simpelt – intet ekstra arbejde • Ulemper • Kræver at Bo og Lis mødes IRL

  8. Hvad er kryptering? • Fortælle beskeden til en tredjepart (kurér), som rejser hen til Lis, og fortæller hende beskeden direkte • Fordele • Bo og Lis behøver ikke mødes • Stadig ret simpel metode • Ulemper • Kræver en kurér som Bo og Lis kan stole på • Hvad hvis tredjepart fanges, tortureres, m.v….?

  9. Hvad er kryptering? • Putte beskeden i en sikker beholder, som kun Lis kan åbne • Fordele • Bo og Lis behøver ikke mødes • Besked kan sendes med ”usikker” transport • Ulemper • Hvornår er en beholder sikker? • Hvordan får Lis nøglen til beholderen?

  10. Hvad er kryptering? • Skrive beskeden i et sprog, som kun Lis forstår • Fordele • Bo og Lis behøver ikke mødes • Ingen brug for sikker beholder • Besked kan sendes med ”usikker” transport • Ulemper • At ”forstå” et sprog kan kræve en eller anden form for nøgle • Kræver arbejde at omforme besked

  11. Hvad er kryptering? • Vi fokuserer på sidste mulighed – omformning (kryptering) af beskeden, så kun Lis kan forstå den • En kryptering består af to komponenter • En metode • En nøgle • Metoden kan være kendt (offentlig), men nøglen må kun være kendt af Lis og Bo (privat)

  12. Hvad er kryptering? • Eksempel på kryptering • Metode: Oversættelse til andet sprog • Nøgle: Spansk • Metode: Hvert bogstav erstattes med en talkode • Nøgle: Tabel, som viser hvilken talkode hvert bogstav skal oversættes til • Kryptering, hvor nøglen er privat, kaldes generelt for Private Key Kryptering

  13. Private key Kryptering • Behov for kryptering næsten fra civilisationens start • Klassisk eksempel – udveksling af informationer til brug i krigsførelse • En af de første navngivne metoder til kryptering er Cæsars kryptering • Et eksempel på såkaldt monoalfabetisk substitution

  14. Cæsars Kryptering • Yderst simpelt princip – udskift hvert bogstav med det næste bogstav i alfabetet • Man ”roterer” alfabetet én plads:

  15. Cæsars Kryptering • Selv om metoden er meget simpel, bliver en tekst alligevel ganske uforståelig: • HEJ LIS, DIN SObliver til IFK MJT, EJO TP • Den ukodede tekst kaldes klarteksten • Den kodede tekst kaldes kodeteksten • ”Tekst” kan også være lyd, video, m.v..

  16. Cæsars Kryptering • Lidt mere generel version – alfabetet roteres N pladser • Rotation af alfabet er metoden • Antal pladser N er nøglen • Eksempel (N = 3)

  17. Cæsars Kryptering – Opgave 2 • Kryptér sætningen ”Jeg går igen” med N = 2 • Dekryptér sætningen ”Mhj hu wloedjh”med N = 3 • Sværere: Med hvilken nøgle (værdi af N) er følgende sætning krypteret: ”Wtmw qiwx qip”? • Svar A: ”Lgi ibt kigp” • Svar B: ”Jeg er tilbage” • Svar C: N = 4

  18. Cæsars Kryptering • I vore øjne ser denne metode alt for simpel ud • Hvorfor kunne den virke? • Kun få kunne læse/skrive i det hele taget • Lavere intellektuelt niveau generelt • Besked sikkert beskyttet på anden vis

  19. Cæsars Kryptering - problemer • Cæsars kryptering – og monoalfabetisk substitution i det hele taget – er ret let at bryde. • Ganske få nøgler, N <= 26 • Brute force: prøv alle mulige nøgler af • En krypto-analytiker kunne også benytte ligvistisk analyse

  20. Cæsars Kryptering - problemer • Problem – et givent bogstav bliver altid udskiftet med det samme bogstav • I normal tekst forekommer de enkelte bogstaver med forskellig frekvens

  21. Cæsars Kryptering - problemer Frekvens af bogstaver i engelsk tekst

  22. Cæsars Kryptering - problemer • Monoalfabetisk substitution ændrer bogstaverne, men selve frekvensmønsteret bevares! • Giver mulighed for kvalificerede gæt på substitution • Hvis Z forekommer oftest, betyder Z nok E eller T • …og så videre • Kan foretage tilsvarende analyser af endelser, to-bogstavs ord, dobbelt-konsonanter, med videre

  23. Vigenéres kryptering • Efterhånden brug for mere kompleks kryptering • Franskmanden Vigenére opfandt (lagde navn til) en metode baseret på polyalfabetisk substitution • Ikke kun en enkelt mulighed for substitution, men en hel tabel med 26 muligheder

  24. Vigenéres kryptering

  25. Vigenéres kryptering • Princip – der skiftes hele tiden mellem de 26 mulige substitutioner • Rækkefølgen der skiftes mellem substitutionerne i udgør nøglen! • En nøgle kan f.eks. være 1, 5, 8, 11, 14 • Første substitution benytter række 1, så række 5, osv, indtil der startes med række 1 igen

  26. Vigenéres kryptering

  27. VigenéresKryptering – Opgave 3 • Kryptér sætningen ”Jeg går igen” med nøglen (2,4,3,6,11), dansk alfabet incl. w • Dekryptér sætningen ”Jfw nv mfinpkhy”med nøglen (2,1,5,9,4), dansk alfabet incl. w • Sværere: Med hvilken nøgle er følgende sætning krypteret: ”rsø qk sieøe”?

  28. VigenéresKryptering – Opgave 3 • Svar: ”Lij mkt mjky” • Svar: ”Her er kedeligt” • Svar: Nøglen er (3,0,8,2,4), giver ”ost og pizza”

  29. Vigenéres kryptering • Hvorfor er Vigenéres metode bedre end Cæsars? • Samme bogstav i klarteksten kan blive udskiftet med forskellige bogstaver i kodeteksten • Forskellige bogstaver i klarteksten kan blive udskiftet med samme bogstav i kodeteksten • Frekvensmønsteret bliver kraftigt udvandet

  30. Vigenéres kryptering • Desuden stiger antallet af mulige nøgler drastisk i Vigenéres metode • Antal mulige nøgler i Cæsars metode: 26 • Hvis der anvendes fem substitutioner i Vigenéres metode, bliver antal mulige nøgler: 265 > 10,000,000 • Helt uoverkommeligt at knække med brute force – før computeren…

More Related