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como funciona criptografia em segurança
Tipologia: Esquemas
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THOMAS JEFFERSON AVELINO | RA: F1916h Tipos de criptografia SÃO PAULO 2020 UNIVERSIDADE PAULISTA
Trabalho desenvolvido durante a disciplina de IPE (Introdução à Programação Estruturada), como parte da avaliação referente ao 2º semestre do curso de Tecnologia da Informação. Professor: Ricardo veras SÃO PAULO 2020
Objetivo do trabalho Temos como objetivo mostrar que a Criptografia tem extrema importância na segurança de transmissão de informações sigilosas pelos mais diversos meios de comunicação, fornecendo uma visão geral do tema e trazendo informações importantes no processo de nossa aprendizagem, contribuindo para a continuidade do curso de sistemas de informação.
Introdução O trabalho abordará o tema criptografia, que é a ciência que oculta o significado de uma mensagem e com o uso da matemática é possível cifrar e decifrar mensagens. O ato de cifrar consiste em modificar um texto normal em texto secreto, e o ato de decodificar é a operação inversa, consiste em transformar um texto cifrado em texto original. Antigamente, se utilizava a criptografia na troca de mensagens, sobretudo em assuntos que ligam a guerra no intuito de o inimigo não descobrir a estratégia do emissor da mensagem, caso se apoderasse dela. A criptografia foi usada pela primeira vez em torno de 1900 A.C, no Egito, quando um escriba usou hieróglifos fora do padrão numa inscrição. Em todo o trabalho se apresentará ideias de criptografia, suas funções e importância. Hoje em dia, muitas empresas que exigem uma segurança máxima em seus dados usam o sistema de criptografia, por ser uma ferramenta muito útil em relação a esconder o que se tem dentro de um texto, aliás, quem não quer ter a segurança dos seus dados e informações pessoais e empresariais? Todos nós buscamos por segurança, e se falarmos do assunto segurança de dados, temos uma ferramenta magnífica e de total confiança!
56 256 = 7,2 x 10^16 128 2128 = 3,4 x 10^38 168 2168 = 3,7 x 10^50 Os métodos de criptografia com cifra têm sido divididos em duas categorias: as cifras de substituição e as de cifras de transposição. Estas são utilizadas na criptografia simétrica. Técnicas de criptográficas mais utilizadas A criptografia simétrica ou criptografia convencional ou chave secreta é uma forma de criptossistema e que a criptografia e a decriptografia são realizadas usando a mesma chave, ou seja, tanto o emitente quanto o receptor, utilizam da mesma chave para codificar ou decodificar a mensagem. Existem diversos algoritmos criptográficos que fazem uso da chave simétrica, tais como: DES, AES, IDEA, RC DES. “Despreze os conhecimentos e faça todos pagarem por sua ignorância.”
Algoritmo de criptografia “Despreze os conhecimentos e faça todos pagarem por sua ignorância.” Algoritmo de decriptografia Emissor receptor
O DES – Padrão de Criptografia de Dados (Data EncryptionStandart) foi o primeiro modelo de criptografia simétrica na época moderna (criado na década de70). O DES processa blocos de texto de 64 bits cada vez, usando uma chave de 56bits, produzindo um texto cifrado de 64bits. O DES para causar um efeito mais interessante faz este procedimento 16 vezes, cada uma usando uma porção diferente da chave. Entretanto antigamente o DES era extremamente seguro, porém com o aumento significativo do poder computacional nas mãos dos criptoanalistas, em 1999, na RSA Conference, a Eletronic Frontier Foundation quebrou uma chave de DES em menos de 24 horas, logo este tempo pôde ser reduzido em minutos. Atualmente o DES possui uma versão mais fortalecido composto de três chaves de 56bits (168bits no total) e foi chamado de 3-DES. AES O AES – Padrão Avançado de Criptografia (AdvancedEncryptionStandart) é um algoritmo simétrico que foi a resposta à requisição de um novo algoritmo de criptografia pela NIST – Instituto Nacional (Americano) de padrões e tecnologia (U.S. NationalInstituteof Standards and Technology). O AES é um algoritmo simétrico que pode usar chaves de 128, 192 ou 256 bits com blocos de dados de 128bits. Em 2001, o AES virou um padrão reconhecido pelo NIST depois de vencer a batalha em cima de outros. IDEA O IDEA – Padrão Internacional Criptografia de Dados (International Data EncryptionAlgorithm), criado em 1991 por James Massey e XuejiaLai e possui patente da suíça ASCOM Systec. O algoritmo possui um a estrutura semelhante ao DES, e utiliza de uma chave de 128 bits, onde blocos de texto da mensagem de entrada são alterados em uma seqüencia de interações, produzindo blocos de saídas. É à base do programa (PrettyGoodPrivacy) usado em criptografia de correio eletrônico.
fatoração) é muito trabalhoso. Se dois números grandes forem usados na multiplicação, será necessário usar muito processamento para descobri-los, tornando essa execução inviável. Basicamente a chave privada n RSA são os números multiplicados e a chave pública é o valor obtido. ElGamal É outro algoritmo de chave pública utilizado para gerenciamento de chaves. O algoritmo envolve a manipulação matemática de grandes quantidades numéricas. Sua segurança advém de algo denominado problema do logaritmo discreto. Assim. O ElGamal obtém sua segurança da dificuldade de se calcular logaritmos discretos em um corpo finito, oque assemelha ao problema de fatoração. DH (Diffie-Hellmam) O DH foi desenvolvido pelos mesmos pesquisadores que publicaram o artigo referente á criptografia de chave pública, WhifieldDiffie e Martin Hellman. Esse protocolo permite que dois usuários definam uma chave secreta usando um esquema de cha pública baseando em logaritmos discretos. O protocolo é seguro apenas se a autenticação dos dois participantes puder ser estabelecida. Este procedimento é chamado de acorde de chaves. Assinatura Digital Assinatura Digital é um mecanismo de autenticação que permite ao criador de uma mensagem anexar um código que atue como uma assinatura. A assinatura é formada tomando o hash da mensagem e criptografando-a com a chave privada do criador. A assinatura garante a origem e a integridade da mensagem. PGP (PrettyGoodPrivacy) O PGP é um pacote de software de código-fonte aberto, disponível gratuitamente, para segurança de e-mail. Ele oferece autenticação por meio do uso da assinatura digital; confidencialidade pelo uso da criptografia simétrica; compressão usando o algoritmo ZIP; compatibilidade de e-mail usando o esquema de codificação radix-64 e
segmentação e remontagem para acomodar e-mails longos. PGP foi criando em 1991 por Philip Zimmermman. Diferença entre criptografia simétrica e assimétrica Funcionamento: Simétrica: o mesmo algoritmo é usado para criptografar e decriptografar a mensagem e utiliza uma única chave. Assimétrica: o mesmo algoritmo é usado para criptografar e decriptografar a mensagem e utiliza duas chaves. Requerimento: Simétrica:que a origem e o destino saibam o algoritmo e chave. Assimétrica: A origem e o destino devem saber uma (somente uma) chave do par de chaves. Todos podem a chave pública, porém somente um deve ter a chave privada. Segurança: Simétrica: A chave deve ser mantida em segredo. Mesmo sabendo o algoritmo e tendo exemplos dos textos criptografados deve impossibilitar a determinação da chave. Assimétrica: Apenas uma das duas chaves deve ser mantida em segredo. É impossível decifra uma mensagem mesmo tendo acesso AL algoritmo, à chave pública e a exemplos dos textos cifrados. Utilidade: Simétrica:Privacidade. Assimétrica: Identificação, assinatura digital, privacidade, troca de chaves. Velocidade de processamento:
Dissertação Criptografia RSA – Estruturação, conceitos e comparações. E um dos primeiros sistemas de criptografia e é amplamente utilizado para transmissão segura de dados. Neste sistema de criptografia, a chave de encriptação é pública e é diferente da chave de decriptação que é secreta (privada). No RSA, esta assimetria é baseada na dificuldade prática da fatoração do produto de dois números primos grandes, o "problema de fatoração". O acrônimo RSA é composto das letras iniciais dos sobrenomes de Ron Rivest, Adi Shamir e Leonard Adleman, fundadores da atual empresa RSA Data Security,inc. os quais foram os primeiros a descrever o algoritmo em 1978. Clifford Cocks, um matemático Inglês que trabalhava para a agência de inteligência britânica Govermment Communications Headquartes (GCHQ), desenvolveu um sistema equivalente em 1973, mas ele não foi revelado até 1997. É considerado dos mais seguros, já que mandou por terra todas as tentativas de quebrá-lo. Foi também o primeiro algoritmo a possibilitar criptografia e assinatura digital, e uma das grandes inovações em criptografia de chave pública. Um usuário do RSA cria e publica uma chave ( chave pública ) baseada em dois números primos grandes, junto com um valor auxiliar. Os números primos devem ser mantidos secretos. Qualquer um pode usar a chave pública para encriptar a mensagem, mas com métodos atualmente publicados, e se a chave pública for muito grande, apenas alguém com o conhecimento dos números primos pode decodificar a mensagem de forma viável. Quebrar a encriptação RSA é conhecido como problema RSA. Se ele for tão difícil quanto o problema de fatoramento, ele permanece como uma questão em aberto. O RSA é um algoritmo relativamente lento e, por isso, é menos usado para criptografar diretamente os dados do usuário. Mais frequentemente, o RSA passa chaves criptografadas compartilhadas para criptografia de chave simétrica que, por sua vez, pode executar operações de criptografia-descriptografia em massa a uma velocidade muito maior.
Funcionamento O RSA envolve um par de chaves, uma chave pública que pode ser conhecida por todos e uma chave privada que deve ser mantida em sigilo. Toda mensagem cifrada usando uma chave pública só pode ser decifrada usando a respectiva chave privada. A criptografia RSA atua diretamente na internet, por exemplo, em mensagens de e- mails, em compras on-line e o que você imaginar; tudo isso é codificado e recodificado pela criptografia RSA. Implementação Em traços gerais, são gerados dois pares de números – as chaves – de tal forma que uma mensagem criptografada com o primeiro par possa ser apenas decrepitada com o segundo par; mas, o segundo número não pode ser derivado do primeiro. Esta propriedade assegura que o primeiro número possa ser divulgado a alguém que pretenda enviar uma mensagem criptografada ao detentor do segundo número, já que apenas essa pessoa pode decrepitar a mensagem. O primeiro par é designado como chave pública, e o segundo como chave secreta. RSA baseia-se no fato de que, embora seja fácil encontrar dois números primos de grandes dimensões (p.e. 100 dígitos), conseguir fatorar o produto de tais dois números é considerado computacionalmente complexo (em outras palavras, o tempo estimado para o conseguir ronda os milhares de anos). De fato, este algoritmo mostra-se computacionalmente inquebrável com números de tais dimensões, e a sua força é geralmente quantificada com o número de bits utilizados para descrever tais números. Para um número de 100 dígitos são necessários 330 bits, e as implementações atuais superam os 1024 e mesmo os 2048 bits (a conversão do sistema decimal para o sistema binário é feito de forma clássica). RSA é usado comumente para transferir senhas RC4 por ser mais rápido. A senha, geralmente, tem apenas 128 bits (16 bytes) o que facilita o manuseio, já que os processadores modernos tem tipos de 16 bytes embora restringido pelo número de operações. Geralmente o servidor, como por exemplo o servidor HTTPS, gera um par de chaves, uma chave pública e uma chave privada, transmite a chave pública para o cliente, e este gera uma senha RC4 (ou de qualquer outro padrão), criptografa com a chave pública do servidor e envia de volta para o servidor. Assim, tanto o receptor
criptografar diretamente os dados do usuário. A criptografia na internet já se tornou uma necessidade, diariamente tenta-se implementar algoritmos cada vez mais eficientes e difíceis de serem decifrados. O papel dos sistemas de criptografia é oferecer segurança a todos os usuários e impedir que a transação possa ser decifrada por pessoas não autorizadas, principalmente transações bancárias e de compras. Entre as suas vantagens e desvantagens a criptografia em RSA está bem conceituada e acredita-se que será usada por algum tempo até desenvolverem algo muito mais eficiente. Projeto estrutura do programa Tela inicial do programa para inserção da palavra a ser criptografada.
Tela com a mensagem já inserida para criptografar
else: return False def prime(n): if (n <= 1): return False if (n <= 3): return True if (n%2 == 0 or n%3 == 0): return False i = 5 while(i * i<= n): if (n%i == 0 or n%(i+2) == 0): return False i+= returnTrue defgenerate_E(num): defmdc(n1,n2): rest = 1 while(n2 != 0): rest = n1%n
n1 = n n2 = rest return n whileTrue: e = random.randrange(2,num) if(mdc(num,e) == 1): return e def generate_prime(): while True: x=random.randrange(1,100) if(prime(x)==True): return x def mod(a,b): if(a<b): return a else: c=a%b return c
