tailieunhanh - Bài giảng An toàn và bảo mật thông tin - Chương 3: Hệ mật mã đối xứng

Chương 3 trang bị cho người học những hiểu biết về hệ mật mã đối xứng. Sau khi học xong chương này người học có thể nắm bắt được định nghĩa hệ mã, mã Ceasar, mã thay thế đơn bảng (Monoalphabetic Substitution Cipher), mã thay thế đa ký tự,. . | Chương 3 Hệ mật mã đối xứng Một hệ mật mã là một bộ 5 (P,C,K,E,D) thoả mãn các điều kiện sau: P là một tập hợp hữu hạn các bản rõ (PlainText), nó được gọi là không gian bản rõ. C là tập các hữu hạn các bản mã (Crypto), nó còn được gọi là không gian các bản mã. K là tập hữu hạn các khoá hay còn gọi là không gian khoá. E: một ánh xạ KxP vào C, gọi là phép lập mật mã. D: một ánh xạ KxC vào P, gọi là phép giải mã. . Định nghĩa hệ mã Dựa vào cách truyền khóa có thể phân thành: Hệ mã đối xứng: dùng chung một khóa cho quá trình mã hóa và giải mã. Hệ mã bất đối xứng: khóa mã hóa và giải mã khác nhau. Ngoài ra còn có: hệ mã cổ điển, hệ mã hiện đại, mã dòng, mã khối. Phân loại hệ mật mã Để đánh giá hệ mật mã người ta thường đánh giá thông qua các chính sách sau: Độ an toàn: an toàn tính toán Chỉ dựa vào khóa, công khai thuật toán Bản mã C không có điểm chú ý, gây nghi ngờ e(K)=C, d(M)=P. khi không biết dk thì không có khả năng tìm M từ C. Tốc độ mã và giải mã Phân phối khóa Tiêu chuẩn đánh giá hệ mã Mô hình mã hóa đối xứng Khóa phải giữ bí mật giữa người gởi và người nhận, hay nói cách khác phải có kênh chuyển khóa an toàn. Tính an toàn hệ mã đối xứng: được gọi là an toàn khi không thể phá mã (lý tưởng) hoặc thời gian phá mã là bất khả thi. Đặc điểm hệ mã đối xứng Hàm lập mã của mã Ceasar được định nghĩa như sau: Hàm giải mã của mã Ceasar được định nghĩa như sau: . Mã Ceasar Mã Ceasar Bảng tương ứng giữa chữ cái và các số dư theo modulo 26. Mã Ceasar(tt) A B C D E F G H I J K L M 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 N O P Q R S T U V W X Y Z 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Cho bản rỏ(plaintext): wewillmeetatmidnight Dãy số tương ứng là: 22 4 22 8 11 11 12 4 4 19 0 19 12 8 3 13 8 6 7 19 Nếu mã hóa với k=11 thì bản mã là: 7 15 7 19 22 22 23 15 15 4 11 4 23 19 14 24 19 17 18 4 Bản mã cuối cùng có dạng: HPHTWWXPPELEXTOYTRSE Ví dụ Dễ sử dụng Thám mã cùng khá dễ dàng. Số khóa cần thử là 25 Giải thuật mã hóa và giải mã đã biết Ngôn ngữ plaintext đã biết và dễ đoán. không an . | Chương 3 Hệ mật mã đối xứng Một hệ mật mã là một bộ 5 (P,C,K,E,D) thoả mãn các điều kiện sau: P là một tập hợp hữu hạn các bản rõ (PlainText), nó được gọi là không gian bản rõ. C là tập các hữu hạn các bản mã (Crypto), nó còn được gọi là không gian các bản mã. K là tập hữu hạn các khoá hay còn gọi là không gian khoá. E: một ánh xạ KxP vào C, gọi là phép lập mật mã. D: một ánh xạ KxC vào P, gọi là phép giải mã. . Định nghĩa hệ mã Dựa vào cách truyền khóa có thể phân thành: Hệ mã đối xứng: dùng chung một khóa cho quá trình mã hóa và giải mã. Hệ mã bất đối xứng: khóa mã hóa và giải mã khác nhau. Ngoài ra còn có: hệ mã cổ điển, hệ mã hiện đại, mã dòng, mã khối. Phân loại hệ mật mã Để đánh giá hệ mật mã người ta thường đánh giá thông qua các chính sách sau: Độ an toàn: an toàn tính toán Chỉ dựa vào khóa, công khai thuật toán Bản mã C không có điểm chú ý, gây nghi ngờ e(K)=C, d(M)=P. khi không biết dk thì không có khả năng tìm M từ C. Tốc độ mã và giải mã Phân phối khóa Tiêu chuẩn đánh .