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 SDESGeração 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)