One-time pads Publisert: 23. mars 2015 Sist redigert: 23. mars, 2015 Denne oppgaven er sendt av en student. Dette er ikke et eksempel på arbeidet skrevet av våre profesjonelle essayforfattere. Engangsplaten er den eneste krypteringskodingen som har vist seg å være uhendelig hvis den er implementert på riktig måte. Som sådan har det vært valg for svært sensitive meldinger de siste femti årene. Sovjetiske spioner brukte engangsputer i 1940 og 50-tallet. Linjen mellom Washington og Moskva bruker også engangsputer. Krypteringen er svært vanskelig å implementere riktig. For å bruke engangspute må hver part produsere et stort antall tilfeldige biter og dele dem i hemmelighet. Når den første personen har en melding til å sende til noen, henter de et antall tilfeldige biter som er lik lengden på meldingen, og bruker dem til å være meldingsnøkkelen. En eksklusiv eller operasjon (XOR) blir brukt på nøkkelen og meldingen for å produsere den krypterte meldingen. Antallet av biter må være nøyaktig samme størrelse som antall tegn i meldingen. Nøkkelen må også bestå av tilfeldige biter som holdes hemmelige fra alle, bortsett fra avsender og mottaker. Når mottakeren mottar meldingen, henter han de samme bitene fra sin kopi av tilfeldig bitsamling. Han må hente de samme tilfeldige biter i nøyaktig samme rekkefølge som avsenderen brukte dem. Deretter bruker de sekvensen av tilfeldige biter for å dekryptere meldingen. XOR-operasjonen brukes på meldingen og nøkkelen for å hente ren tekst. Når det er riktig brukt, har engangsputer blitt matematisk bevist å være uhellbare. De ble først utviklet av Claude Shannon på 1940-tallet som en måte å sikre data på. En engangspute er umulig å knekke fordi det å vite kipherteksten betyr ikke at du kan være sikker på innholdet i den opprinnelige, enkle tekstmeldingen. En gangs pads er ikke generelt praktiske av 4 grunner: Det er vanskelig å gi nok tilfeldig genererte biter til både avsender og mottaker for å beskytte alle forventede meldinger. De er vanskelige å implementere for store krav til datahemmelighet. Det er vanskelig å sikre biter i riktig rekkefølge i begge ender. Det er vanskelig å unngå å bruke de samme bitene ved en feil. Nettlesere og DNS-servere bruker vanlige strømciphere som RC4 eller lfsr i stedet for en gangs pads fordi de er mye enklere å bruke og gir svært sterk, om ikke bevisst ugjennomtrengelig, sikkerhet. Når sovjetiske KGB-operasjoner brukte engangsputer, brukte de en desimalkode i stedet for binære biter som tradisjonelt brukes. I binær er XOR-operasjonen i det vesentlige et tillegg uten bæreoperasjon, der overløpet bortkastes: særlig 110. I en desimalkode tilføyer tillegg uten bære det andre cifferet som i 77 4 eller 886. Opprinnelig en - time pads ble skrevet ut i små bøker, og spionene ville ødelegge sider med tall som de ble brukt. Det er et bilde av en bok som brukes da i One-Time Pad FAQ, en bok av Marcus Ranum. One-Time Pads gir mye forvirring. Noen produsenter kaller sine produkter One-Time Pads fordi de er bevisst sikre, og de håper at foreningen vil formidle total sikkerhet for produktet. Slike produkter kalles slangeolje i kryptomiljøet som er et produkt som har vist seg å ikke leve opp til leverandørens markedsføringshype. Et annet problem er at folk prøver å forklare konseptet, og ikke helt forstår det selv, noe som fører til mange misforståelser. Det vanskeligste for mange å forstå er begrepet total og sann tilfeldighet. Her er noen andre eksempler som er koblet til engangsputer: Vigenere cipher - en kode hvor hvert brev i ren tekst erstattes av et annet brev tatt fra ett av flere forskjellige tegndiagrammer. De forskjellige tegndiagrammene gjøres vanligvis ved å flytte de enkle tekstkarakterene med forskjellige trinn. Nøkkelen identifiserer sekvensen av tegn som brukes. Vigenere ciphers bruker ofte krypteringsplater for implementering. Vernam-kryptering - en Vigenere-kryptering der alfabetet bare består av binære verdier 0 og 1. Vernams originale kryptering brukte en gjentakende nøkkel, men krypteringen var lett å ødelegge selv med ekstremt lange nøkler. Han lagde en versjon der nøkkelen ikke gjentok, dette var den første implementeringen av en engangspute. Stream-kryptering - en Vernam-kryptering der nøkkelen genereres av en pseudo-tilfeldig talgenerator, for å eliminere den gjentatte bitstrømmen. Essay Writing Service Fullstendig referert, levert til tiden, Essay Writing Service. Topics Covered i dette kapittelet: The Unbreakable One-Time Pad Cipher To-Time Pad er Vigenre Cipher Ive vært over det tusen ganger, sier Waterhouse, og den eneste forklaring jeg kan tenke på er at de konverterer sine meldinger til store binære tall og deretter kombinerer dem med andre store binære tall engangsputer, mest sannsynlig å produsere kodeteksten. I så fall er prosjektet ditt dømt, sier Alan, fordi du ikke kan bryte en engangspute. Cryptonomicon av Neal Stephenson Det er en kryptering som er umulig å knekke, uansett hvor kraftig datamaskinen din er, hvor mye tid du må knekke det, eller hvor smart en hacker du er. Vi trenger ikke å skrive et nytt program for å bruke det heller. Vår Vigenre-program kan implementere denne krypteringen uten noen endringer. Men denne krypteringen er så ubeleilig å bruke regelmessig at den ofte bare brukes til de mest hemmelige meldingene. One-time pad-krypteringen er en ubrytelig kryptering. Det er en Vigenre-kryptering der: 1. Nøkkelen er akkurat så lenge meldingen som er kryptert. 2. Nøkkelen består av virkelig tilfeldige symboler. 3. Nøkkelen brukes kun en gang, og brukes aldri igjen for annen melding. Ved å følge disse tre reglene vil din krypterte melding være uskadelig for eventuelle krypanalytikere angrep. Selv med bokstavelig talt en uendelig mengde databehandlingskraft, kan krypteringen ikke brytes. Nøkkelen for engangspute-krypteringen kalles en pute fordi de ble skrevet ut på papirputer. Det øverste arket ville bli revet av puten etter at det ble brukt til å avsløre neste nøkkel til bruk. For å se hvorfor engangspute (OTP) - kryptering er ubrutt, kan vi tenke på hvorfor den vanlige Vigenre-krypteringen er sårbar for å bryte. Vår Vigenre-krypteringshakkeprogram fungerer ved å gjøre frekvensanalyse. Men hvis nøkkelen har samme lengde som meldingen, er alle mulige krypteringsbrev like sannsynlig at de vil være for det samme rente brev. Si at vi ønsker å kryptere meldingen. Hvis du vil overleve her ute, må du vite hvor håndkleet ditt er. Hvis vi fjerner mellomrom og tegnsetting, har denne meldingen 55 bokstaver. Så for å kryptere den med en engangs-pute, trenger vi en nøkkel som også er 55 bokstaver lang. La oss bruke nøkkelen kcqyzhepxautiqekxejmoretzhztrwwqdylbttvejmedbsanybpxqik. Kryptering av strengen ser slik ut: Måten vi kan hack kryptering på, er at det vanligvis bare er en nøkkel som kan brukes til å dekryptere meldingen til fornuftig engelsk. Men vi har nettopp vist at det samme kodetekstet kunne ha blitt laget av to svært forskjellige tekstmeldinger. For engangsputen har kryptanalytikken ingen måte å fortelle hvilken var den opprinnelige meldingen. Faktisk er alle lesbare engelske tekstmeldinger som er nøyaktig 55 bokstaver langt like stor som mulig for å være den opprinnelige tekstteksten. Bare fordi en bestemt nøkkel kan dekryptere chifferteksten til lesbar engelsk, betyr det ikke at det var den opprinnelige krypteringsnøkkelen. Siden en hvilken som helst engelsk vanlig tekst kunne ha blitt brukt til å lage en krypteringstekst med like stor sannhet, er det helt umulig å hacke en melding kryptert med en engangspute. Den tilfeldige modulen som følger med Python genererer ikke virkelig tilfeldige tall. De beregnes fra en algoritme som skaper tall som bare forekommer tilfeldig (som ofte er god nok). Hvis puten ikke genereres fra en virkelig tilfeldig kilde, mister den sin matematisk perfekte hemmelighold. Os. urandom () - funksjonen kan gi virkelig tilfeldige tall, men er litt vanskeligere å bruke. For mer informasjon om denne funksjonen, se invpyrandom. Hvis du bruker samme engangs-piltast for å kryptere to forskjellige meldinger, har du innført en svakhet i kryptering. Ved å bruke engangspute-krypteringen, kalles dette noen ganger for en to-times-pad-kryptering. Det er et spøknavn, men to-times-pad-krypteringen bruker egentlig bare engangs-pad-koden feil. Bare fordi en nøkkel dekrypterer engangspute-kiphertext til lesbar engelsk, betyr det ikke at det er riktig nøkkel. Men hvis du bruker samme nøkkel for to forskjellige meldinger, kan hackeren nå vite at hvis en nøkkel dekrypterer den første chifferteksten til lesbar engelsk, men den samme nøkkelen dekrypterer den andre meldingen til tilfeldig søppeltekst, må den ikke være den opprinnelige nøkkelen . Faktisk er det høyst sannsynlig at det kun er en nøkkel som dekrypterer begge meldingene til engelsk. Hvis hackeren bare hadde en av de to meldingene, er den fortsatt helt kryptert. Men du må alltid anta at alle dine krypterte meldinger blir fanget av hackere og eller flere regjeringer (ellers ville du ikke bry deg om å kryptere meldingene dine.) Husk Shannons Maxim: Fienden kjenner systemet Dette inkluderer å vite kiphertext. For å se hvorfor to-time-puten er hackbar, akkurat som Vigenre Cipher, kan vi tenke på hvordan Vigenre-krypteringen fungerer når den krypterer en melding som er lengre enn nøkkelen. Når vi går tom for tegn i nøkkelen for å kryptere med, går vi tilbake til tastens første tegn og fortsetter å kryptere. Så for å kryptere en 20 tegns melding som AABBCCDDEEVVWWXXYYZZ med en 10 tegn lang nøkkel som PRECOCIOUS, blir de første ti tegnene (AABBCCDDEE) kryptert med PRECOCIOUS og deretter de neste ti tegnene (VVWWXXYYZZ) krypteres også med PRECOCIOUS. Vi har allerede lært hvordan vi skal bryte Vigenre ciphers. Hvis vi kan vise at en to-time pad-kryptering er det samme som en Vigenre-kryptering, kan vi bevise at det er breakable ved hjelp av samme teknikker som brukes til å bryte Vigenre-kryptering. Ved hjelp av engangspute-krypteringen, kan vi si at 10-tegnmeldingen AABBCCDDEE ble kryptert med engangs-piltasten PRECOCIOUS. Deretter gjør kryptografen en feil ved kryptering av en annen 10-tegns melding VVWWXXYYZZ med samme engangs-piltast, PRECOCIOUS. Melding 1 Melding 2 Engangstastnøkkel Engangstast Ciphertext Hvis vi sammenligner krypterteksten til Vigenre-krypteringen og kryptertexene i engangspute-krypteringen, kan vi se at de er de samme. Krypteringen med to ganger har samme egenskaper som Vigenre-krypteringen, noe som betyr at de samme teknikkene kan brukes til å hacke det. Dette forteller oss også at hvis vi gjør Vigenre-krypteringen, men bruk en nøkkel som er så lenge meldingen er er kryptering (og bare bruk denne tasten en gang for denne meldingen), så vil den være helt ubrytelig. Dette er grunnen til at vi ikke trenger å skrive et eget engangspute-krypteringsprogram. Vår Vigenre-krypteringsprogram gjør det allerede Øvelsesøvelser finner du på invpyhackingpractice22A. Kort sagt, en engangspute er bare Vigenre-krypteringen med en nøkkel som har samme lengde som meldingen, og brukes kun en gang. Så lenge disse to forholdene blir fulgt, er det bokstavelig talt umulig å bryte engangsplaten. Imidlertid er det så ubeleilig å bruke engangsplaten som den ikke vanligvis brukes, med unntak av den mest hemmelige hemmeligheten. Vanligvis genereres en stor liste over engangs-piltastene og deles personlig, med tastene merket for bestemte datoer. På denne måten, hvis du mottar en melding fra samarbeidspartneren 31. oktober. Du kan bare se gjennom listen over engangs pads for å finne den for den dagen. Men vær sikker på at denne listen ikke faller i feil hender. One Time Pad Den One Time Pad Den One Time Pad (OTP), også kjent som Vernam-krypteringen, er teoretisk den eneste ubrydelige krypteringen. Det er et system for koding av tall som ble oppfunnet av Major Joseph Mauborgne og Gilbert Vernam i 1917. Den bruker en disponibel pute til å kryptere dataene, opprinnelig små brosjyrer av gummer papir, men nå er kraftige datamaskiner brukt til å generere tilfeldige tall som brukes til å kode meldinger. OTP er en symmetrisk kryptering, ved at den bruker samme nøkkel for kryptering og dekryptering. Denne symmetrien betyr også at avsenderen må overføre nøkkelen til mottakeren via en sikker metode, vanligvis ved ansikt til ansiktinteraksjon. Hvordan fungerer det Den randomiserte OTP-nøkkelen er nøyaktig den samme lengden som meldingen som skal sendes. Koden i seg selv er veldig enkel. For det første må avsenderen konvertere sin melding til numerisk form ved hjelp av en preagreed-regel, for eksempel ASCII-systemet eller binær informasjon. Ved å bruke en tilfeldig generert nøkkel eller pute av samme lengde som den nye numeriske meldingen, blir hver del av meldingen deretter kombinert med den respektive delen av nøkkelen. Den leggende prosessen kaster vanligvis bort alt som overføres, slik at i binært 1 1 0 (og ikke 2) Det resulterende kryptogrammet er en helt tilfeldig streng med numerisk kode, og den enkle teksten kan bare oppdages ved å bruke den riktige nøkkelen. Ingen mengde brutal kraftanalyse av kryptografer ville ødelegge den. Det er imidlertid to hoved ulemper med OTPs. For det første må puten være virkelig randomisert, eller den vil være åpen for angrep. Dette er mer komplisert enn det høres ut, og til og med en slags datamaskin kalt en kryptografisk sterk Pseudo-Random Number Generator (CSPRNG), er ikke helt sikker for moderne kodebrytere. Dessuten kan ingen del av nøkkelen bli brukt igjen, eller nøkkelen kan være sprukket. For det andre, og kanskje mer praktisk, må nøkkelen (e) avtales og sendes av en ekstremt sikker kanal på forhånd. kopier 2006 counton. org
No comments:
Post a Comment