Kryptológia Flashcards

Question

Co je otvoreny text?

Answer 1

(plain text) = pôvodná správa, text, dokument, dáta

Answer 2

(cipher text) = zašifrovaný text, výstupné dáta šifrovacieho algoritmu

Answer 3

* efektívnosť: 𝐸 aj 𝐷 sú efektívne (polynomiálny algoritmus) * korektnosť: ∀𝑘∈𝐾∀𝑝∈𝑃: 𝐷k(𝐸k(𝑝)) =𝑝 * bezpečnosť: ako definovať? * Kerckhoffov princíp: "bezpečnosť šifrovania nezávisí na utajení algoritmu, ale výlučne na utajení kľúča"

Answer 4

možno nám stačí poznať otvorený text

Answer 5

možno nám stačí len časť OT

Answer 6

možno nám stačí určiť, či daná hodnota v OT nie je väčšia ako 10 000

Answer 7

čo znamená "zmysluplná informácia"?

Answer 8

ziadne, blízke skutočnej definícii, tzv. semanticka bezpecnost

Answer 9

k-bitova sprava, k-bitovy kluc, sifrovana sprava je xor spravy a kluca

Answer 10

jednoduche sifrovanie a desifrovanie, je absolutne bezpecna

Answer 11

pre daný šifrový text, každý otvorený text je rovnako pravdepodobný (bez ohľadu na výpočtovú silu útočníka) ... iba v prípade, že kľúč je úplne náhodný a kľúč je rovnako dlhý ako otvorený text

Answer 12

one-time padq

Answer 13

kľúč musí byť rovnako dlhý ako otvorený text neposkytuje integritu - útočník nemôže získať otvorený text, ale môže ho cestou pozmeniť „jednorázový“ kľúč - útočník by inak mohol získať XOR otvorených textov

Answer 14

Krátky kľúč použitý na (deterministické) generovanie bežiaceho kľúča Zväčša používané – (aditívne) synchrónne prúdové šifry

Answer 15

Z kľúča a inicializačného vektora

Answer 16

RC4 (softvér, WiFi), A5 (GSM), E0 (Bluetooth)

Answer 17

vhodné pre prúd OT, jednoduchší algoritmus, rýchlejšie šifrovanie/dešifrovanie

Answer 18

vyžadujú synchronizáciu, bez akejkoľvek integrity, zložitý seek

Answer 19

Šifrujeme/dešifrujeme bloky dát s Ek a Dk

Answer 20

encrypt decrypt, inverzné bijekcie

Answer 21

spôsob šifrovania dlhých OT, napr: * ECB (Electronic Code Book) * CBC (Cipher Block Chaining) * CTR (Counter)

Answer 22

AES, (3)DES

Answer 23

iterácia viacerých kôl

Answer 24

maju standardy, flexibilita (vieme prispôsobiť mód blokovej šifry podľa potreby)

Answer 25

vo všeobecnosti sú pomalšie ako prúdové šifry (ale nie výrazne)

Answer 26

novsie procesory maju HW podporu pre ne = vyssi vykon, s rastucou dlzkou kluca klesa vykon AES

Answer 27

sekvenčné zreťazenie 3 DES transformácií 3 nezávislé kľúče – 168 bitov dlhý kľúč (3 x 56) Efektívna dĺžka kľúča (len) 112 bitov

Answer 28

Advanced Encryption Standard bloková šifra, 128 bitov dlhý blok variabilná dĺžka kľúča: 128, 192, 256 bitov

Answer 29

bloková šifra, 64 bitov dlhý blok (málo!) DES: dĺžka kľúča 56 bitov (málo!) 3DES: dĺžka kľúča 168 bitov pri 112 bitovej bezpečnosti

Answer 30

TODO zamierava sa na 3DES?

Answer 31

Rôzne módy pre rôzne bezpečnostné požiadavky dôvernosť, autentickosť, autentizované šifrovanie, dôvernosť pre blokové úložiská dát, dôvernosť a integrita kľúčov

Answer 32

ECB, CBC, OFB, CFB, CTR

Answer 33

Electronic Code Book slide 25

Answer 34

Cipher Block Chaining slide 26

Answer 35

Krátky blok uľahčuje kryptoanalýzu (hľadanie diferencií a pod.) Veľmi krátky blok: max. (2^𝑛)! permutácií Dlhý blok zvyšuje nároky na HW a implementáciu

Answer 36

náhodný prvok z {0,1}^k

Answer 37

radovo 2^k

Answer 38

Kľúč odvodený z hesla, nekvalitný generátor a pod., Preberanie kľúčov od najpravdepodobnejších

Answer 39

(teoreticky) úspešný útok – hoci môže byť stále nepraktický

Answer 40

základné útoky: (COA) len so znalosťou šifrového textu (KPA) so znalosťou otvoreného textu (CPA) s možnosťou voľby otvoreného textu (CCA) s možnosťou voľby šifrového textu

Answer 41

ciele útokov: * získať kľúč * dešifrovať neznámy ŠT * zašifrovať nový OT * vypočítať zvolenú funkciu nad otvoreným textom * rozlíšiť, ktorému z dvoch (útočníkom vybraných) OT zodpovedá daný ŠT: (IND-CPA/IND-CCA), IND-CPA bezpečnosť je ekvivalentná sémantickej bezpečnosti

Answer 42

šifrovať môžeme iba sekvenčne, dešifrovať môžeme paralelne slide 34 a 35

Answer 43

dvojica rôznych kľúčov: * Verejný – šifrovanie ⇒ ktokoľvek vie šifrovať * Súkromný – dešifrovanie ⇒ len vlastník vie dešifrovať

Answer 44

Osobne/protokolárne, alebo Prostredníctvom dôveryhodnej tretej strany – PKI

Answer 45

Jednoduchšia správa kľúčov, Bezpečnosť (Verejný kľúč ⇏ algoritmus na dešifrovanie, ale CPA útok je vždy možný)

Answer 46

o zlozitost matematickych problemov ako diskretny log, faktoroizacia

Answer 47

RSA, ElGamal

Answer 48

Mriežky, Syndrome Decoding Problem a pod.

Answer 49

Kvantove algoritmy - Shorov algoritmus

Answer 50

Rivest, Shamir, Adleman, 1978

Answer 51

Faktorizovat <=> vediet zistit d teda sukromny kluc

Answer 52

RSA je deterministické (to je zlé) ⇒ v praxi sa znáhodňuje * Každému OT zodpovedá len jeden ŠT (možnosť testovať OT) * Problém s malým priestorom správ („áno“/„nie“, výplata a pod.)

Answer 53

65537 slide 44

Answer 54

jednoznacne urceny

Answer 55

Asymetrické šifry sú pomalé (v porovnaní so symetrickými), šifrujme symetricky s náhodným kľúčom 𝑘, kľúč 𝑘 zašifrujeme asymetricky pre adresáta slide 46

Answer 56

Funkcia h: X → 𝑌, zvyčajne 𝑋 = {0,1}^∗, 𝑌 = {0,1}^𝑛 odtlacok spravy, dokumentu

Answer 57

digitálne podpisy, paddingové schémy, autentizačné kódy správ, PBKDF (odvodenie symetrických kľúčov z hesiel, uloženie hesiel), kontrola integrity

Answer 58

digital signatures, message authentication codes, pseudo random number generators...

Answer 59

* jednosmernosť: pre dané 𝑦 nájsť 𝑥: h 𝑥 = 𝑦 * odolnosť voči kolízám: nájsť 𝑥 ≠ 𝑥′: h(𝑥) = h(𝑥′)

Answer 60

MD5, SHA1, SHA-(224,256,384,512), SHA3

Answer 61

efektivnost hlavne

Answer 62

najnovší štandard Verejná súťaž vyhlásená NISTom (2007) Štandard od 5. augusta 2015

Answer 63

Hľadanie vzoru (útok na jednosmernosť – pre dané 𝑦 ∈ 0,1 hľadáme vzor) 1. Zvolíme náhodne alebo systematicky 𝑥 ∈ 0,1 𝑚 2. Ak h 𝑥 = 𝑦 tak sme našli vzor, inak postup opakujeme * Očakávaná zložitosť ~2^𝑛 Hľadanie kolízií – Narodeninový útok: * využíva tzv. „narodeninový“ paradox * Očakávaná zložitosť ~2^(𝑛/2)

Answer 64

Aká je pravdepodobnosť, že aspoň dve osoby v miestnosti majú narodeniny v ten istý deň? 23 osôb stačí na dosiahnutie pravdepodobnosti aspoň 1⁄2 H.f. zobrazuje ľudí na dni v roku, |Y| = 365

Answer 65

zachováva odolnosť voči kolíziám

Answer 66

Konštrukcia z blokových šifier (postupne spracovanie blokov, napr. Davies, Mayer, vystup je posledny medzivysledok), Spongiova konstrukcie (SHA-3)

Answer 67

Autentizačné kódy správ

Answer 68

Symetrický kľúč (odosielateľ a príjemca) Zabezpečenie integrity a autentickosti správ (bez nepopierateľnosti !) rýchle

Answer 69

napr. SSL/TLS, IPSec

Answer 70

najčastejšie pomocou hašovacej funkcie parametrizovanej kľúčom

Answer 71

Konštrukcia MAC z blokovej šifry

Answer 72

napr. WiFi - WPA2 (CBC-MAC so šifrou AES)

Answer 73

slide 66 bezpecny - sifruj, potom MAC

Answer 74

Autentickosť, integrita, nepopierateľnosť pôvodu Ekvivalent „vlastnoručného“ podpisu v elektronickom prostredí

Answer 75

Asymetrická schéma: * súkromný kľúč – podpisovanie ⇒ len vlastník vie podpísať * verejný kľúč – overovanie ⇒ ktokoľvek vie overiť

Answer 76

na podpisovanom dokumente/správe

Answer 77

odtlačok dokumentu * výkonové dôvody * bezpečnostné dôvody (falšovanie náhodnej správy)

Answer 78

RSA, DSA, ECDSA

Answer 79

slide 73 Rýchlejšie podpisovanie – podpisuje sa len krátky odtlačok Zabraňuje určitým druhom útokov, napr. falšovanie náhodnej správy Potrebujeme ale odolnost voci koliziam

Answer 80

Podpisová schéma: 𝐺𝑒𝑛, 𝑆𝑖𝑔, 𝑉𝑟𝑓 slide 74

Answer 81

RSA ElGamal (diskr. log) DSA (obmena ElGamal, tiez diskr. log)

Answer 82

To nevieme

Answer 83

Ciel - co chce utocnik dosiahnut Mozny scenar utoku Zdroje - vypoctova sila utocnika Utocnik ma samozrejme pristup k public key

Answer 84

-Odhaliť súkromný kľúč -Možnosť vytvoriť falošný podpis pre akúkoľvek správu -Možnosť vytvoriť falošný podpis danej správy 𝑚 -Možnosť vytvoriť falošný podpis útočníkom zvolenej správy 𝑚 aj ked m nedava zmysel

Answer 85

cca 2^80 operacii v rozumnom case resp polynomialny algoritmus

Answer 86

Ked mu staci menej ako 2^80 operacii, alebo ma pravdepodobnostny polynomialny algoritmus

Answer 87

Problem diskr. log.

Answer 88

Variant DSA nad eliptickými krivkami Problém diskrétneho logaritmu je nad eliptickými krivkami ťažší, teda stacia kratsie kluce

Answer 89

Časom môže dôjsť ku kompromitácii podpisovej schémy / súkromného kľúča podpisujúceho, Timestamping – dôkaz, že správa bola podpísana v určitom čase Teda ak sa kluc kompromituje, od tejto doby je neplatny

Answer 90

Public-Key Cryptography Standards Implementačné štandardy, napr.: * PKCS #1: RSA Cryptography Standard

Answer 91

Kvalitné algoritmy - Bezpečnosť niektorých podpisových schém bola kompromitovaná Kvalitná implementácia - Dobrý algoritmus implementovaný s chybou nefunguje Súkromný kľúč musí zostať utajený Identita držiteľa verejného kľúča musí byť overiteľná Používatelia (a software) musia dodržiavať postup podpisovacieho protokolu

Answer 92

autenticita, integrita, nefalšovateľnosť, nepopierateľnosť pôvodu

Answer 93

RSA-FDH, RSA-PKCS #1 v1.5, RSA-PSS ElGamal, DSA, ECDSA

Answer 94

neodporuca

Answer 95

casove peciatky bezpecny HW

Answer 96

generovanie, distribucia, ukladanie a pristup, nicenie klucov, postupy pri kompromitacii

Answer 97

nutná ale nepostačujúca podmienka bezpečnosti

Answer 98

NSA Suite B ENCRYPT report NIST recommendation keylength.com

Answer 99

v niecom vacsom, operacny system, cipove karty, mail, web, ...

Answer 100

teoreticky digitalne podpisy poskytuju nepopieratelnost autorstva, Bez znalosti súkromného kľúča nikto nevie vytvoriť validný podpis, v praxi je to vsak tazke dosiahnut

Answer 101

* Existencia manuálneho podpisu znamená, že podpisujúci mal dočinenia a videl podpísaný dokument * Existencia dig. podpisu znamená, že niekedy niečo vykonalo matematickú operáciu nad nejakými dátami

Answer 102

What You See Is What You Sign

Answer 103

Na utajenie sukromneho kluce, ale aj na jeho bezpecne generovanie, pouzivane a mazanie

Answer 104

Postrannymi kanalmi, ako meranie napatia, timing a pod

Answer 105

Čas behu nejakého kroku algoritmu môže závisieť od dát slide 121

Answer 106

„maskovacie” techniky v implementácii algoritmov

Answer 107

Pomocou termokamery

Answer 108

Ci nahodou velka cast krypto algoritmov stadardizovanych NISTom neobsahuje zadne vratka

Answer 109

šifrovaná web-mailová služba Využíval ju aj Snowden na komunikáciu s novinármi a právnikmi slide 126

Answer 110

August 2013 – Lavabit skončil svoju prevádzku potom, ako bol požiadaný súdom o poskytnutie svojich súkromných kľúčov

Answer 111

Častá príčina zlyhania kryptografických systémov, Generovanie skutočne náhodných čísel je ťažké

Answer 112

Výstup neodlíšiteľný od úplne náhodného akýmkoľvek efektívnym algoritmom Pokiaľ možno, zakaždým reinicializovaný novým zdrojom entropie Malo by byť ťažké uhádnuť interný stav generátora

Answer 113

Server práve naštartoval a potrebuje zdroj náhodnosti ... je možné získať dosť entropie, ak server beží len pár sekúnd?

Answer 114

SW zraniteľnosti a ich klasifikácia (typ, závažnosť a pod.)

Answer 115

* použitie nekvalitného zdroja náhodnosti pri generovaní kľúčov, * nedostatočná (neúplná) kontrola certifikátov, * nekorektná implementácia kryptografických algoritmov alebo protokolov, * fixné heslá servisných účtov alebo heslá odvodené z verejne známych údajov

Answer 116

slide 140-141

Answer 117

slide 144-145