Moderní použití kryptologie: Porovnání verzí

(Stránka vyprázdněna)
(Zrušena verze 14207 od uživatele Simona.Kubisova (diskuse))
Řádek 1: Řádek 1:
 +
''„[[Základní rozdělení kryptologie|Kryptologie]] je matematický vědní obor, který se zabývá šifrovacími a kódovacími algoritmy.”''<ref name="doseděl">DOSEDĚL, Tomáš. <i>Počítačová bezpečnost a ochrana dat</i>. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2004, 190 s. ISBN 80-251-0106-1.</ref><br /><br />
  
 +
Kryptologie se dále dělí na tři skupiny:
 +
* [[Kryptografie]] - zabývá se šifrovacími algoritmy a konstrukcí šifrovacích klíčů
 +
* [[Kryptoanalýza]] - snaží se zajistit dešifrovací kód a prolomit šifrovací algoritmy
 +
* [[Steganografie]] - snaží se zakrýt existenci tajné zprávy <ref name="piper">PIPER, Fred a  MURPHY, Sean. <i>Kryptografie</i>. 1. vyd. v českém jazyce. Praha: Dokořán, 2006, 157 s. ISBN 80-7363-074-5.</ref>
 +
 +
== Základní pojmy moderní kryptologie ==
 +
=== Šifrovací algoritmus ===
 +
Algoritmus, který se snaží zašifrovat důležitá data. K šifrování a dešifrování těchto dat může být použit různý šifrovací klíč.
 +
 +
=== Kódovací algoritmus ===
 +
Algoritmus, který také chrání data, ale nevyužívá k tomu žádný šifrovací klíč. Data jsou utajena samotným algoritmem. Může se jednat např. o data v jiném jazyce, která budou rozluštěna pouze těmi, kteří daným jazykem hovoří.
 +
 +
=== Prolomení algoritmu ===
 +
K prolomení dochází, pokud je možno chráněná data přečíst, aniž by byl znám šifrovací klíč nebo kódovací algoritmus.<ref name="doseděl"/>
 +
 +
Další důležité pojmy z oblasti kryptologie viz [[Základní pojmy v kryptologii]]
 +
 +
== Dělení moderní kryptografie ==
 +
=== [[Symetrická kryptografie]] ===
 +
Symetrická kryptografie využívá pro šifrování i dešifrování zprávy jeden klíč. Využívá se ve všech tradičních formách šifrování, které byly objeveny do 70. let 20. století. Výhodou je nízká výpočetní náročnost při vytváření a rychlost. Naopak nevýhodou je, že obě strany musí spolu sdílet tajný klíč, na kterém se musí předem dohodnout nebo jej předem náhodně vygenerovat. Na správu a počet klíčů je symetrická kryptografie velice náročná. Aby se předešlo vyzrazení, často se symetrické šifry používají v kombinaci se šifrou asymetrickou. Symetrické šifry dále dělíme na šifry blokové a proudové.<ref name="singh">SINGH, Simon. <i>Kniha kódů a šifer: tajná komunikace od starého Egypta po kvantovou kryptografii</i>. 2. vyd. v českém jazyce. Praha: Dokořán, 2009, 382 s. ISBN 978-80-7363-268-7.</ref>
 +
[[Soubor:Symetrická šifra.png|thumb|Symetrická šifra]]
 +
==== Blokové a proudové šifry ====
 +
[[Blokové šifry]] používají algoritmy, které otevřený text šifrují po blocích.<br />
 +
[[Proudové šifry]] otevřený text šifrují po jednotlivých [[bit|bitech]].<br />
 +
 +
Oba typy šifrování se dost prolínají, dochází k přepínání mezi jednotlivými šiframi, v krajním případě může také délka bloku degradovat na velikost jednoho znaku.
 +
 +
Blokové šifrování je snadno prolomitelné, proto bylo vyvinuto pět [[módy činnosti|módů činnosti]].<ref name="doseděl"/>
 +
==== Módy činnosti blokových šifer ====
 +
* '''ECB (Electronic Cipher Book)'''
 +
:- základní mód, každému bloku otevřeného textu přiřadí jeden blok šifrovaného textu
 +
:- velice snadno prolomitelný
 +
* '''CBC (Cipher Block Chaining)'''
 +
:- mód, který se snaží zavést nějakou závislost mezi šifrovanými bloky => využívá k tomu nonekvivalenci (XOR)
 +
:- nevýhodou je stále stejné šifrování prvního bloku a to v módu ECB
 +
 +
Další dva módy přepínají blokovací šifru do proudového režimu. Data jsou u těchto módů šifrována pomocí posloupnosti pseudonáhodných čísel, která jsou generována zpětnou vazbou.
 +
* '''CFB (Cipher Feedback Mode)'''
 +
:- ''„generátor pseudonáhodných čísel je řízen symboly šifrovaného textu”''<ref name="doseděl"/>
 +
:- zpětná vazba až v úplném výstupu šifrovacího zařízení
 +
* '''OFB (Output Feedback Mode)'''
 +
:- ''„generátor pseudonáhodných čísel je řízen výstupem samotného generátoru”''<ref name="doseděl"/>
 +
:- zde je zpětná vazba již z výstupu generátoru
 +
 +
Pátý mód se používá ke zvýšení délky klíče.
 +
* '''EDE (Encryption-Decryption-Encryption)'''
 +
:- tři šifrovací bloky zapojené do série
 +
:- první a poslední blok je šifrován stejným klíčem K1, prostřední blok pak šifrovaná data dešifruje druhým klíčem K2<ref name="doseděl"/>
 +
 +
==== Algoritmy symetrické kryptografie ====
 +
Při tvorbě těchto algoritmů se používají dvě techniky, [[substituce]] a [[transpozice]].
 +
* '''Substituční šifra'''
 +
:- během šifrování je každé písmeno nahrazeno jiným znakem, ve zprávě však zachovává svou pozici<ref name="singh"/>
 +
 +
=== [[Asymetrická kryptografie]] ===
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
== Zdroje ==
 +
=== Reference ===
 +
<references/>

Verze z 16. 1. 2015, 14:35

„Kryptologie je matematický vědní obor, který se zabývá šifrovacími a kódovacími algoritmy.”[1]

Kryptologie se dále dělí na tři skupiny:

  • Kryptografie - zabývá se šifrovacími algoritmy a konstrukcí šifrovacích klíčů
  • Kryptoanalýza - snaží se zajistit dešifrovací kód a prolomit šifrovací algoritmy
  • Steganografie - snaží se zakrýt existenci tajné zprávy [2]

Základní pojmy moderní kryptologie

Šifrovací algoritmus

Algoritmus, který se snaží zašifrovat důležitá data. K šifrování a dešifrování těchto dat může být použit různý šifrovací klíč.

Kódovací algoritmus

Algoritmus, který také chrání data, ale nevyužívá k tomu žádný šifrovací klíč. Data jsou utajena samotným algoritmem. Může se jednat např. o data v jiném jazyce, která budou rozluštěna pouze těmi, kteří daným jazykem hovoří.

Prolomení algoritmu

K prolomení dochází, pokud je možno chráněná data přečíst, aniž by byl znám šifrovací klíč nebo kódovací algoritmus.[1]

Další důležité pojmy z oblasti kryptologie viz Základní pojmy v kryptologii

Dělení moderní kryptografie

Symetrická kryptografie

Symetrická kryptografie využívá pro šifrování i dešifrování zprávy jeden klíč. Využívá se ve všech tradičních formách šifrování, které byly objeveny do 70. let 20. století. Výhodou je nízká výpočetní náročnost při vytváření a rychlost. Naopak nevýhodou je, že obě strany musí spolu sdílet tajný klíč, na kterém se musí předem dohodnout nebo jej předem náhodně vygenerovat. Na správu a počet klíčů je symetrická kryptografie velice náročná. Aby se předešlo vyzrazení, často se symetrické šifry používají v kombinaci se šifrou asymetrickou. Symetrické šifry dále dělíme na šifry blokové a proudové.[3]

Symetrická šifra

Blokové a proudové šifry

Blokové šifry používají algoritmy, které otevřený text šifrují po blocích.
Proudové šifry otevřený text šifrují po jednotlivých bitech.

Oba typy šifrování se dost prolínají, dochází k přepínání mezi jednotlivými šiframi, v krajním případě může také délka bloku degradovat na velikost jednoho znaku.

Blokové šifrování je snadno prolomitelné, proto bylo vyvinuto pět módů činnosti.[1]

Módy činnosti blokových šifer

  • ECB (Electronic Cipher Book)
- základní mód, každému bloku otevřeného textu přiřadí jeden blok šifrovaného textu
- velice snadno prolomitelný
  • CBC (Cipher Block Chaining)
- mód, který se snaží zavést nějakou závislost mezi šifrovanými bloky => využívá k tomu nonekvivalenci (XOR)
- nevýhodou je stále stejné šifrování prvního bloku a to v módu ECB

Další dva módy přepínají blokovací šifru do proudového režimu. Data jsou u těchto módů šifrována pomocí posloupnosti pseudonáhodných čísel, která jsou generována zpětnou vazbou.

  • CFB (Cipher Feedback Mode)
- „generátor pseudonáhodných čísel je řízen symboly šifrovaného textu”[1]
- zpětná vazba až v úplném výstupu šifrovacího zařízení
  • OFB (Output Feedback Mode)
- „generátor pseudonáhodných čísel je řízen výstupem samotného generátoru”[1]
- zde je zpětná vazba již z výstupu generátoru

Pátý mód se používá ke zvýšení délky klíče.

  • EDE (Encryption-Decryption-Encryption)
- tři šifrovací bloky zapojené do série
- první a poslední blok je šifrován stejným klíčem K1, prostřední blok pak šifrovaná data dešifruje druhým klíčem K2[1]

Algoritmy symetrické kryptografie

Při tvorbě těchto algoritmů se používají dvě techniky, substituce a transpozice.

  • Substituční šifra
- během šifrování je každé písmeno nahrazeno jiným znakem, ve zprávě však zachovává svou pozici[3]

Asymetrická kryptografie

Zdroje

Reference

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 DOSEDĚL, Tomáš. Počítačová bezpečnost a ochrana dat. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2004, 190 s. ISBN 80-251-0106-1.
  2. ↑ PIPER, Fred a MURPHY, Sean. Kryptografie. 1. vyd. v českém jazyce. Praha: Dokořán, 2006, 157 s. ISBN 80-7363-074-5.
  3. ↑ 3,0 3,1 SINGH, Simon. Kniha kódů a šifer: tajná komunikace od starého Egypta po kvantovou kryptografii. 2. vyd. v českém jazyce. Praha: Dokořán, 2009, 382 s. ISBN 978-80-7363-268-7.
Citováno z „https://wikisofia.cz/w/index.php?title=Moderní_použití_kryptologie&oldid=14253“