tailieunhanh - Giáo trình An toàn & Bảo mật Thông tin 2012 - CHƯƠNG 2 Mật mã khối và mật mã khóa đối xứng

Các khái niệm và nguyên lý thiết kế cơ sở Các hệ mật mã cổ điển được giới thiệu trong chương trước đều thuộc loại mật mã dòng (stream cipher), trong đó phép biển đổi mật mã thực hiện trên từng ký tự độc lập. Tuy nhiên ngày nay được ưa chuộng sử dụng hơn là một kiểu mật mã khác – mật mã khối (block cipher) -- trong đó từng khối nhiều ký tự được mã hóa cùng một lúc. Trong mật mã khối, các tham số quan trọng là kích thước (độ dài khối) và kích thước khóa. Các. | Giáo trình An toàn Bảo mật Thông tin 2012 CHƯƠNG 2 Mật mã khối và mật mã khóa đối xứng 1. Các khái niệm và nguyên lý thiết kế cơ sở Các hệ mật mã cổ điển được giới thiệu trong chương trước đều thuộc loại mật mã dòng stream cipher trong đó phép biển đổi mật mã thực hiện trên từng ký tự độc lập. Tuy nhiên ngày nay được ưa chuộng sử dụng hơn là một kiểu mật mã khác - mật mã khối block cipher -- trong đó từng khối nhiều ký tự được mã hóa cùng một lúc. Trong mật mã khối các tham số quan trọng là kích thước độ dài khối và kích thước khóa. Các khái niệm này được minh họa qua ví dụ sau đây. Ví dụ Bảng sau đây biểu diễn một thuật toán mã hóa theo khối key 000 001 010 011 100 101 110 111 0 001 111 110 000 100 010 101 011 1 001 110 111 100 011 010 000 101 2 001 000 100 101 110 111 010 011 3 100 101 110 111 000 001 010 011 4 101 110 100 010 011 001 011 111 Theo bảng này dữ liệu plaintext 010100110111 sẽ đươc mã hóa thành 010 100 110 111 111 011 000 101 theo key 1 010 100 110 111 100 011 011 111 theo key 4 Ở đây số lượng khóa là 5 do 22 5 23 nên cần 3 bit để biểu diễn và lưu giữ khóa tức là kich thước khóa là 3. Đồng thời kích thước khối cũng là 3. Cũng qua ví dụ đơn giản này chỉ có tính chất minh họa ta thấy rằng nếu các tham số kích thước khối và khóa qua nhỏ thì mật mã rất dễ bị phá bằng các tấn công thông qua phân tích thống kê. Chẳng hạn trong ví dụ trên nếu kẻ thù nhận được một khối mã ciphertext 001 thì nó có thể dễ dàng suy ra plaintext tương ứng chỉ có thể là 000 hoặc 101 nhờ thống kê trên bảng biến đổi mã . Vì vây các điều kiện cần cho mật mã khối an toàn là TS. Nguyễn Khanh Văn Viện CNTT-TT ĐHBKHN Page 1 Giáo trình An toàn Bảo mật Thông tin 2012 Kích thước khối phải đủ lớn để chống lại các loại tấn công phá hoại bằng phương pháp thống kê. Tuy nhiên cần lưu ý rằng kích thước khối lớn sẽ làm thời gian trễ lớn. Không gian khóa phải đủ lớn tức là chiều dài khóa phải đủ lớn để chống lại tìm kiếm vét nhiên mặt khác khóa cần phải đủ ngắn để việc làm khóa phân .