پاورپوینت معرفی سیستم های رمزبلوکی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

معرفي سيستم هاي رمزبلوكي

بسم الله الرحمن الر حيم

اسلاید 2 :

فهرست مطالب
6- معرفي انواع ساختار سيستم هاي بلوكي
7- خواص شبكه هاي Feistel
8- ساختارهاي مشابه Feistel
9- جمع بندي
10- پايان
1- مقدمه
2- مدلRandom cipher
3- تعريف پخش كنندگي و درهم پيچيدگي
4- ويژگيهاي مطلوب براي يك الگوريتم رمز بلوكي
5- چند مفهوم اوليه

اسلاید 3 :

مقدمه:
جابجا كردن حروف يا كلمات با هم (مشخصات آماري موجود در هر زبان)
به هم ريختن احتمال وقوع هربيت در يك دنباله
جايگزيني N بيت با N بيت دلخواه (مشخصات آماري موجود در هر زبان)
پخش كردن N بيتيهاي با معني در يك فضاي بزرگ تر

اسلاید 4 :

ايده آل :بايدكاري كنيم كه بهترين حمله براي يك مهاجم جستجوي كامل فضاي موجود باشد.
انواع رمز كننده ها 1- سيستم پي درپي 2- سيستم بلوكي
مقايسه: 1-انتشارخطا 2-گم شدن يك بيت 3-سرعت عمليات 4-پيچيدگي 5-قيمت تمام شده 6-سنكرون بودن
سيستم هاي رمز بلوكي 1- متقارن 2- نامتقارن

اسلاید 5 :

K1=كليد رمزگذاري , K2=كليد رمزگشايي

اسلاید 6 :

Random cipher مدل

اسلاید 8 :

Random Cipher مدل
تعريف درهم پيچيدگي(Confusion) :
كليد K و متن رمز شده C چنان به صورت يك رابطه پيچيده اي
با هم ، رابطه داشته باشند كه از متن C به K نتوان پي برد.

اسلاید 9 :

خواص خانواده نگاشتها
1- توسط پارامتري به نام <<كليد>> يك عضو از خانواده انتخاب مي گردد.
2- هر عضو اين خانواده بايد مانند يك مدل Random Cipher عمل كند.
3- اعضاي اين خانواده بايد با يكديگر تفاوت قابل قبولي داشته باشد.

اسلاید 10 :

يك خانواده بد:

اسلاید 11 :

يك خانواده نسبتا خوب:

اسلاید 12 :

ويژگيهاي مطلوب براي يك الگوريتم رمزبلوكي
1-بزرگ بودن اندازه قالبهاي ورودي – خروجي براي جلوگيري از تشكيل يك كتاب كد توسط مهاجم.
2-بزرگ بودن فضاي كليد به منظور جلوگيري از امكان جستجوي كامل فضاي كليد توسط دشمن .
3-پيچيده بودن رابطه موجود بين متن رمز شده با متن اصلي و كليد، براي جلوگيري از حملات تحليلي و آماري به سيستم.
4-ودرنهايت الگوريتم بايد دو ويژگي Diffusion و Confusion (معيارهاي شانون)را در حد اعلاي خود، دارا باشد.

اسلاید 13 :

تعريف ديگري از Diffusion و Confusion
Diffusion :اثرهربيت ورودي(متن وكليد)روي تمام بيتهاي خروجي

Confusion :پيچيده شدن رابطه بين ورودي(متن وكليد)وخروجي Confusion به تنهايي مي تواند براي امنيت سيستم كافي باشد

براي Diffusion از عمل جايگشت بيتي و براي Confusion از عمل جابجايي( S-box)ها، به صورت يك در ميان استفاده مي شود. رمز كننده هاي ضربي=(SP)

اسلاید 14 :

تعريف چند مفهوم اوليه
دنباله تصادفي:
دنباله اي كه الفباي آن بدون هيچ قاعده اي پشت سر هم قرارگرفته باشند
مولدبي قاعده دنباله ها: مولدي كه از فضاي كل دنباله ها،يك دنباله رابه صورت تصادفي توليد مي كند (وابسته به كليد K). دنباله‏اي با قاعده يا بي قاعده
مولد بي قاعده توابع:
مولد تابعي كه به طور تصادفي توابع خروجي خود را ازفضاي Fn (كل توابع n بيتي به n بيتي ) انتخاب كند
الگوريتم رمز بلوكي بايد يك مولدبي قاعده توابع باشد

اسلاید 15 :

معرفي انواع سيستم هاي رمز بلوكي از نظر ساختار
1- شبكه هاي غير Feistel
2- ساختار شبكه Feistel
لايه هاي مختلف تابع دور در شبكه هاي غير Feistel
1- مخلوط كننده قالب ورودي با كليد فرعي
2-لايه خطي
3-لايه غيرخطي
در اين ساختار نياز به محاسبه معكوس تابع دور مي باشد

اسلاید 16 :

تفاوت عمده دو ساختار:
در شبكه غيرفيستل
1-نيازبه معكوس تابع مي باشد
2-الگوريتم رمزگشا ورمزكننده متفاوت مي باشند
3- معمولا پيچيدگي بيشتري دارند
4- سرعت آنها كمتر است

اسلاید 17 :

چند تعريف:
تماميت:
هر بيت خروجي ، تابع تمام بيتهاي ورودي باشد.
(هر دو ويژگي Confusion , Diffusion را فراهم مي كند)
انتشار(بهمني):
با تغيير هربيت ورودي، هربيت خروجي با احتمال2/1 تغيير كند.
انتشارمرتبهK:
با تغيير هر K بيت ورودي، هربيت خروجي بطور متوسط با احتمال 2/1 تغيير كند.

اسلاید 18 :

خواص شبكه هاي مبتني بر Feistel :
1-involution
2-تابع دورمستقل ازf يك بيك است
3-با سه دوريك مولد تصادفي توابع داريم
4-با سه دور ويژگي تماميت داريم
5-با سه دورويژگي انتشارداريم
6-با دودورعدم نشت ايستاي اطلاعات داريم
7-تعداد دور بالا ،امنيت بيشتر

اسلاید 19 :

چند نكته براي ساختارFeistel :
امنيت سيستم وابسته به خواص تابع f است
تابع f همان S-box ها مي باشد
در طراحي ها تمركز رود S-box ها مي باشد
به دليل نياز به كليدهاي فرعي زياد، طراحي الگوريتم آن خيلي مهم است

اسلاید 20 :

برخي خواص S-box ها
غير خطي بودن
بالانس بودن
ايمني ازهمبستگي مرتبه m
انتشار مرتبهK
استقلال بيتهاي ورودي و خروجي از هم
عدم نشت ديناميك اطلاعات
احتمال كم درمشخصه تفاضلي