Técnica de Criptografia

Técnica de Criptografia

A palavra Criptografia vem do grego "Kryptós Gráphein", ou seja, "Escrita Oculta". Criptografia é o estudo a aplicação de técnicas para comunicação e armazenamento seguro de dados em sistemas computacionais.

Conceito

Criptografia é a técnica em que a informação transmitida pode ser transformada da sua forma original para outra impossível de ser identificada, a intenção é ter um armazenamento seguro de dados em sistemas computacionais e que apenas o destinatário certo e com a chave específica possa ter acesso àquela informação.

Encriptação

Encriptação é o processo que converte informações em um formato legível (texto puro) para um formato ilegível (texto cifrado), para isso, utiliza-se algoritmo criptográfico.

Decriptação

É o processo inverso da Encriptação, ou seja, é a transformação da informação ilegível em uma informação legível, utilizando-se também um algoritmo criptográfico.  

Criptoanálise 

Processo de transformação de dados cifrados (encriptados) em dados legíveis (decriptados) sem que conheça a chave de encriptação. Portanto, trata-se de decifrar a encriptação dos dados para obter acesso ao conteúdo das mensagens. Porém com o intuito de descobrir falhas nos algoritmos para torná-los mais seguros, validá-los ou descartá-los. 

Tipos de Criptografia

Criptografia de Chave Simétrica

Este tipo de criptografia utiliza uma única chave, ou seja, uma mensagem pode ser encriptada pelo emissor e decriptada pelo destinatário utilizando-se a mesma chave. É chamada de simétrica por se tratar de uma chave (iguais).

Uma cifra simétrica é definida sobre um par de algoritmos de encriptação (E) e decriptação (D), onde:

m	=	Texto plano (mensagem)
c	=	Texto cifrado (encriptado)
k	=	Chave criptográfica
E	=	Algoritmo de encriptação(Randomizado)
D	=	Algoritmo de decriptação(Fixo)

c = E(k,m) e m = D(k,c). Logo: m = D(k,E(k,m)) Equação de consistência

Para todo m pertencente a m e k pertencente a k: D(k,E(k,m)) = m

 OTP (One-Time-Pad)

Gilbert Vernam, 1917, Bell Labs.

A chave é uma string de bits aleatória, com pelo menos o mesmo tamanho da mensagem em si.

Exemplo com o F da Tabela ASCII:

K exor m

Mensagem	1	0	0	0	1	1	0
Chave	1	1	0	0	0	1	1
C	0	1	0	0	1	0	1

K exor c

C	0	1	0	0	1	0	1
Chave	1	1	0	0	0	1	1
Mensagem	1	0	0	0	1	1	0

Ou seja, texto cifrado, é igual à aplicação do algoritmo de encriptação sobre a chave e a mensagem, que é igual à chave exor mensagem.

Criptografia de Chave Assimétrica

Esse tipo de criptografia utiliza duas chaves diferentes, por isso é chamada de Assimétrica. A mensagem é criada a partir da chave pública do destinatário e somente pode ser decriptada com a chave privada que somente o destinatário tem acesso, mesmo que, outra pessoa intercepte a mensagem e tenha a mensagem pública do destinatário, essa pessoa não poderá decriptar a mensagem. 

RSA (Rivest, Shamir e Adleman)

Criado por Ron Rivest, Adi Shamir e Len Adleman, em 1977, é um dos algoritmos de chave assimétrica mais utilizados. Seu funcionamento consiste na multiplicação de 2 números primos (chave privada) muito grandes para a geração de um terceiro número (chave pública).

m	Texto plano (mensagem)
c	Texto cifrado (encriptado)
(e,n)	Chave pública
(d,n)	Chave privada
n	Produto de dois números primos
^	Operação de exponenciação
mod	Operação de módulo (resto da divisão inteira)

Criar um par de chaves

1.Pegar dois números primos p e q (tamanho aproximadamente igual). Calcular n = p*q.  

2.Pegar um número e que não tem nenhum fator em comum com (p-1)*(q-1). 

3.Calcular d como e*d mod (p-1)*(q-1) = 1. 

O par (e,n) é a chave pública. (d,n) é a chave privada. 

Exemplo :  Pegar dois números primos aleatórios: p = 29, q = 37  Calcular n = pq = 29 * 37 = 1073  e deve ser escolhido de forma aleatória de modo que e não tenha nenhum fator em comum com(p-1) (q-1):  (p-1)(q-1) = (29-1)(37-1) = 1008  Pegar e = 71  Escolher d como 71*d mod 1008 = 1  Vamos encontrar d = 1079  Agora temos as nossas chaves: 

• A chave pública é (e,n) = (71,1073) (chave de criptografia)
• A chave privada é (d,n) = (1079,1073) (chave de decodificação) 

Criptografando a mensagem "HELLO", usando a tabela ASCII:

m = 7269767679 

Então, temos que recortar a mensagem em blocos contendo menos dígitos do que N. N tem 4 dígitos, então vamos recortar a nossa mensagem em blocos de três dígitos: 

726 976 767 900 (completa-se com zeros)  

Criptografar cada bloco: c = m^e mod n 

726^71 mod 1073 = 436 
976^71 mod 1073 = 822 
767^71 mod 1073 = 825 
900^71 mod 1073 = 552 

A mensagem criptografada é 436 822 825 552.

Mensagem descriptografada: m = c^d mod n

436^1079 mod 1073 = 726 
822^1079 mod 1073 = 976 
825^1079 mod 1073 = 767 
552^1079 mod 1073 = 900  

Ou seja, a sequência de números 726976767900. 

A mensagem em texto simples 72 69 76 76 79: "HELLO".

Função de Hash (Resumo de Mensagem)

Um algoritmo de resumo de mensagem, recebe uma mensagem de tamanho variável como entrada e um resumo fixo como saída, a mensagem é totalmente incompreensível. Essa saída é chamada de Resumo e o algoritmo é chamado de One-Way Hash.

Um algoritmo Hash necessita, no mínimo, de:

• A mensagem deve ser impossível de se determinar, baseando somente em seu Resumo.
• Deve ser impossível encontrar uma mensagem qualquer que possa um Hash em particular ou desejado.

• 

  É computacionalmente inviável duas mensagens ter o mesmo resumo.
• O mapeamento de um Hash para uma mensagem deve parecer totalmente aleatório
• A alteração de qualquer bit na mensagem original deve fazer com que a mensagem prozuda um Hash totalmente diferente.

Usos das Funções de Hash:

• Autenticação
• Integridade de mensagens
• Assinatura de mensagens
• Detecção de alteração de dados
• Verificação de senhas

Exemplo de Hash: MD5