کدگذاری یا رمزنگاری اطلاعات (قسمت سوم)

v    شکستن کلیدهای رمزنگاری

چه طول کلیدی در رمزنگاری مناسب است؟

امنیت هر الگوریتم مستقیماً به پیچیده بودن اصولی مربوط است که الگوریتم بر اساس آن بنا شده است.

امنیت رمزنگاری بر اساس پنهان ماندن کلید است نه الگوریتم مورد استفاده. در حقیقت، با فرض اینکه که الگوریتم از قدرت کافی برخوردار است (یعنی که ضعف شناخته‌شده‌ای که بتوان برای نفوذ به الگوریتم استفاده کرد، وجود نداشته باشد) تنها روش درک متن اصلی برای یک استراق سمع کننده، کشف کلید است.

در بیشتر انواع حمله، حمله‌کننده تمام کلیدهای ممکن را تولید و روی متن رمزشده اعمال می‌کند تا در نهایت یکی از آنها نتیجه درستی دهد. تمام الگوریتمهای رمزنگاری در برابر این نوع حمله آسیب‌پذیر هستند، اما با استفاده از کلیدهای طولانی‌تر، می‌توان کار را برای حمله‌کننده مشکل‌تر کرد. هزینه امتحان کردن تمام کلیدهای ممکن با تعداد بیتهای استفاده شده در کلید بصورت نمایی اضافه می‌شود، و این در حالیست که انجام عملیات رمزنگاری و رمزگشایی بسیار کمتر افزایش می‌یابد.

الگوریتمهای متقارن

DES که یک الگوریتم کلید متقارن است معمولا از کلیدهای ۶۴ بیتی برای رمزنگاری و رمزگشایی استفاده می‌کند. الگوریتم متن اولیه را به بلوکهای ۶۴ بیتی می‌شکند و آنها را یکی‌یکی رمز می‌کند.

۳DES الگوریتم پیشرفته‌تر است و در آن الگوریتم DES سه بار اعمال می‌شود (در مقاله رمزنگاری به آن اشاره شده است). نسخه دیگری از این الگوریتم (پایدار‌تر از قبلیها) از کلیدهای ۵۶بیتی و با فضای کلید موثر ۱۶۸بیت استفاده می‌کند و سه بار عملیات رمزنگاری را انجام می‌دهد

کد گذاری یا رمز نگاری اطلاعات (قسمت دوم)

کلیدها در رمزنگاری

با روشن شدن اهمیت وجود کلیدها در امنیت داده‌ها، اکنون باید به انواع کلیدهای موجود و مکان مناسب برای استفاده هر نوع کلید توجه کنیم.

 کلیدهای محرمانه (Secret keys)

الگوریتمهای متقارن مانند DES از کلیدهای محرمانه استفاده می‌کنند؛ کلید باید توسط دو طرف تراکنش منتقل و ذخیره شود. چون فرض بر این است که الگوریتم شناخته شده و معلوم است، این قضیه اهمیت امن بودن انتقال و ذخیره کلید را مشخص می‌سازد. کارتهای هوشمند معمولا برای ذخیره کلیدهای محرمانه استفاده می‌شوند. در این حالت تضمین اینکه قلمرو کلید محدود است، مهم است: باید همیشه فرض کنیم که یک کارت ممکن است با موفقیت توسط افراد غیرمجاز تحلیل گردد، و به این ترتیب کل سیستم نباید در مخاطره قرار گیرد.

 

کلیدهای عمومی و اختصاصی (Public and private keys)

امتیاز اصلی و مهم سیستمهای کلید نامتقارن این است که آنها اجازه می‌دهند که یک کلید (کلید اختصاصی) با امنیت بسیار بالا توسط تولید کننده آن نگهداری شود در حالیکه کلید دیگر (کلید عمومی)می‌تواند منتشر شود. کلیدهای عمومی می‌توانند همراه پیامها فرستاده شوند یا در فهرستها لیست شوند (شروط و قوانینی برای کلیدهای عمومی در طرح فهرست پیام‌رسانی الکترونیکی ITU X.۵۰۰ وجود دارد)، و از یک شخص به شخص بعدی داده شوند. مکانیسم توزیع کلیدهای عمومی می‌تواند رسمی (یک مرکز توزیع کلید) یا غیررسمی باشد.

محرمانگی کلید اختصاصی در چنین سیستمی مهمترین مساله است؛ باید توسط ابزار منطقی و فیزیکی در کامپیوتری که ذخیره شده، محافظت گردد. کلیدهای اختصاصی نباید هرگز بصورت رمزنشده در یک سیستم کامپیوتر معمولی یا بشکلی که توسط انسان قابل خواندن باشد، ذخیره شوند. در اینجا نیز کارت هوشمند برای ذخیره کلیدهای اختصاصی یک فرد قابل استفاده است، اما کلیدهای اختصاصی سازمانهای بزرگ معمولا نباید در یک کارت ذخیره شود

کدگذاری یا رمزنگاری اطلاعات (قسمت اول)

معرفی و اصطلاحات:

رمزنگاری علم کدها و رمزهاست. یک هنر قدیمی است و برای قرنها بمنظور محافظت از پیغامهایی که بین فرماندهان، جاسوسان،‌ عشاق و دیگران ردوبدل می‌شده، استفاده شده است تا پیغامهای آنها محرمانه بماند.

هنگامی که با امنیت دیتا سروکار داریم، نیاز به اثبات هویت فرستنده و گیرنده پیغام داریم و در ضمن باید از عدم تغییر محتوای پیغام مطمئن شویم. این سه موضوع یعنی محرمانگی، تصدیق هویت و جامعیت در قلب امنیت ارتباطات دیتای مدرن قرار دارند و می‌توانند از رمزنگاری استفاده کنند.

اغلب این مساله باید تضمین شود که یک پیغام فقط میتواند توسط کسانی خوانده شود که پیغام برای آنها ارسال شده است و دیگران این اجازه را ندارند. روشی که تامین کننده این مساله باشد "رمزنگاری" نام دارد. رمزنگاری هنر نوشتن بصورت رمز است بطوریکه هیچکس بغیر از دریافت کننده موردنظر نتواند محتوای پیغام را بخواند.

کدگذاری یا رمزنگاری مخفف‌ها و اصطلاحات مخصوص به خود را دارد. برای درک عمیق‌تر به مقداری از دانش ریاضیات نیاز است. برای محافظت از دیتای اصلی ( که بعنوان plaintext شناخته می‌شود)، آن را با استفاده از یک کلید (رشته‌ای محدود از بیتها) بصورت رمز در می‌آوریم تا کسی که دیتای حاصله را می‌خواند قادر به درک آن نباشد.

دیتای رمزشده (که بعنوان ciphertext شناخته می‌شود) بصورت یک سری بی‌معنی از بیتها بدون داشتن رابطه مشخصی با دیتای اصلی بنظر می‌رسد. برای حصول متن اولیه دریافت‌کننده آن را رمزگشایی یا دیکد می‌کند. یک شخص ثالت (مثلا یک هکر) می‌تواند برای اینکه بدون دانستن کلید به دیتای اصلی دست یابد، کشف رمز‌نوشته (cryptanalysis) کند. بخاطرداشتن وجود این شخص ثالث بسیار مهم است