Wykład Kryptografia i bezpieczeństwo komputerowe
studia inżynierskie PPT, informatyka, sem. zimowy 2003
prof. Mirosław Kutyłowski
Tematy poruszane na wykładach
- wstęp:
szyfrowanie, funkcje hashujące: zastosowania do transferu danych do wykrywania błędów,
protokoły: "rzucanie monetą przez telefon" przy użyciu funkcji hashujących
- szyfry symetryczne:
postulowane warunki, one-time pad i bezpieczeństwo doskonałe, szyfry strumieniowe,
generatory oparte na kongruencjach i ich słabość, generator LFSR i przewidywalność,
generator A5, algorytmy blokowe: schemat Feistela, DES, generowanie podkluczy,
atak poprzez przeglądanie przestrzeni kluczy, DESX, 3-DES,
szyfrowanie hybrydowe, tryby szyfrowania: ECB,
atak na ECB, CBC, algorytmy blokowe: IDEA (wraz z deszyfrowaniem), RC5,
Rijndael,
- algorytmy asymetryczne: reszty modulo p, generator,
problem dyskretnego logarytmu, obliczanie odwrotności
i Tw. o uogólnionym algorytmie Euklidesa,
algorytm szyfrowania ElGamala, słabe generatory losowe i zagrożenia
ElGamala, szyfrowanie RSA, podstawy poprawności deszyfrowania,
rola kluczy
- podpisy elektroniczne:
własności funkcjonalne podpisu w kategoriach prawnych,
zastosowanie szyfrowania RSA, atak egzystencjalny,
atak w wypadku podpisywania "losowego klucza",
schemat RSA wraz z zastosowaniem funkcji hashującej. Schemat ElGamala,
próby ataków, niezbędność losowości parametru k.
-
bezpieczne urządzenia: zagrożenia wynikające z
przechowywania klucza na PC, karty mikroprocesorowe: architektura
master-slave,
rodzaje pamięci, dostęp do pamięci, fizyczna ochrona pamięci,
system operacyjny karty, wzajemne metody uwierzytelniania karty i
czytnika, automaty stanowe, przykłady standardowych rozkazów, ...
cykl życiowy karty, brak defragmentacji pamięci i blokowanie
- uwierzytelnianie komunikacji: system stosowany w GSM, UMTS,
mechanizm i luki Clippera, hasła jednorazowe, system haseł w UNIXie,
protokół ssh, Kerberos, pgp i keyrings
- kryptoanaliza: scenariusze ataków opartych na znajomości tekstów jawnych/kryptogramów,
ataki side channel: analiza poboru mocy i badanie kształtu algorytmu,
analiza czasu wykonania (błędna implementacja IDEI),
zmiany pojedynczych bitów klucza DES-a, ataki hardware'owe: idea TWINKLE'a,
Deep Crack, idea kryptoanalizy różnicowej, liniowej, saturacyjnej
- pola ataków: algorytmy komunikacyjne (DNS poisoning, ARP, NFS),
SYN-flooding i SYN cookies