2. Criptografia Simétrica
Conceitos Básicos
• Criptografia é a ciência da escrita secreta;
• É a base para a implementação de vários
serviços de segurança;
• Um dos primeiros algoritmos é o cifrador de
césar:
– Y = E(X) = x+3;
– X = D(Y) = x-3;
Conceitos Básicos
Conceitos Básicos
• Crifrador de césar não possui chave;
• A força está no algoritmo;
• A chave tira a responsabilidade do algoritmo;
• Chave é um seletor de algoritmos;
• Como seria o cifrador de césar sem chave?
Conceitos Básicos
Conceitos Básicos
Criptografia Simétrica
• Usam a mesma chave para cifrar e decifrar;
• Também chamados de algoritmos de chave
secreta;
• São algoritmos geralmente rápidos;
Criptografia Simétrica
Criptografia Simétrica
• Segurança se baseia na qualidade do
algoritmo;
• Também no tamanho de chave;
• Segurança não se baseia no conhecimento do
algoritmo;
Criptografia Simétrica
• Possui um problema sério na distribuição de
chave;
• A chave deve ser compartilhada, mas deve ser
secreta;
Criptografia Simétrica
Criptografia Simétrica - Exemplos
• Cifrador monoalfabético;
• Permutação dos 26 caracteres: 26! = 4x10^26
• A chave é a seqüência de caracteres para
permutação
• Difícil de quebrar com força bruta
Criptografia Simétrica - Exemplos
• Refletem a freqüência das letras do idioma em
que foi escrito
• Fácil de quebrar através da análise da
freqüência relativa das letras do idioma
• Chave = “QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM”
Criptografia Simétrica - Exemplos
• Cifrador playfair;
• Baseado em uma matriz de 5 x 5 usando uma
chave K;
• A chave é colocada no início e depois é
colocado o resto do alfabeto;
• Exemplo K = monarchy;
Criptografia Simétrica - Exemplos
Criptografia Simétrica - Exemplos
•
•
•
•
•
•
•
Funcionamento:
Divida o texto de 2 em 2 letras: “de pa rt am em to”
Letras repetidas coloca-se “X” no meio
Encontre a linha da primeira letra
Siga até a coluna da segunda letra
Onde parar é o novo caracter
Fazer o mesmo da segunda com a primeira
Algoritmos Simétricos
• SDES é um algoritmo didático;
• Outros:
– DES;
– 3DES ou DES-EDE;
– IDEA;
– Blowfish;
– Cast-128;
– RC6;
– AES: atual padrão americano;
Algoritmo SDES
IP = 2 6 3 1 4 8 5 7 e IP-1= 4 1 3 5 7 2 8 6
Algoritmo SDES
Algoritmo SDES
Geração de sub-chaves
Algoritmo DES
• Tamanho de bloco de 64 bits e chave de 56
bits;
• O DES tem 16 rounds;
• São geradas 16 sub-chaves, uma para cada
rodada;
Algoritmo DES
Algoritmo 3DES
• Utiliza duas chaves da seguinte maneira:
– Encripta com K1;
– Decripta com K2;
– Encripta novamente com K1;
• Para decifrar:
– Decripta com K1;
– Encripta com K2;
– Decripta novamente com K1;
Algoritmo AES
• Governo americano fez concurso para eleger
novo algoritmo;
• Vencedor em 2001 foi o Rijndael;
• Mudou de nome para AES;
• Padronizado na FIPS PUB 197;
• Blocos de 128 bits;
• Chave de 128, 192 ou 256 bits;
Algoritmos Simétricos
• IDEA:
– Bloco 64 bits;
– Chave 128 bits;
– Livre apenas para uso não comercial;
• RC6:
– Bloco e chave variável até 255bits;
– Número de rodadas variável;
Atividade
• Pesquisar na internet por ferramentas de
criptografia.
• Descrever:
– o algoritmo usado
– as funcionalidades da ferramenta
– testar a ferramenta (cifrar/decifrar)