پاورپوینت امنیت شبکه های کامپیوتری روشهای رمزنگاری سنتی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 2 :

امنیت شبکه های کامپیوتری
روشهاي رمزنگاري سنتي

اسلاید 3 :

سابقه امنسازي روشهاي انتقال پيام به هزاران سال قبل باز ميگردد. از دیدگاه تاريخی چهار گروه از مردم در شکلگیری هنر رمزنگاری دخیل بودهاند:
نظامیان، هیئتهای سیاسی، خاطره نویسان/ واقعه نگاران،عشاق
از بین اینها نظامیان نقش بسیار مهمتری دارند. سابقا در موسسات نظامیپیامهایی را که باید رمز ميشد به یک کارمند یا منشی تحویل میشد تا آنها را رمز نموده و ارسال کند.

اسلاید 4 :

به عنوان تعدادي از روشهاي کلاسیک رمزنگاری ميتوان پنهاننویسی پیام، رمز سزار، رمز تک حرفی، رمز پلیفر، رمز هیل، سیستم رمز چند حرفی، سیستم رمز ورنام، ماشین روتور و . را نام برد.

اسلاید 5 :

پنهان نویسی پیام Steganography
پنهاننگاری یا استگانوگرافی علم برقراری ارتباط پنهانی است و هدف آن مخفی کردن هر گونه نشانهای از وجود پیام است و همین تفاوت آن با رمزنگاری است.
چرا که در رمزنگاری هدف اختفاء محتویات پیام است و نه به طور کلی وجود پیام.
نمونه سادهای از پنهاننگاری نوشتن روی کاغذ با آب لیمو ميباشد.

اسلاید 6 :

در دنیای امروز، جوهر نامرئی و کاغذ که در گذشته برای برقراری ارتباط پنهانی به کار برده میشد به وسیله رسانههای عملیتر مثل تصویر، ویدئو و فایلهای صوتی جایگزین شدهاند.
به دلیل اینکه این رسانههای دیجیتال دارای افزونگی اطلاعاتی زیادی هستند میتوانند به عنوان یک پوشش مناسب برای پنهان کردن پیام استفاده شوند. تصاویر مهمترین رسانه مورد استفاده به خصوص در اینترنت هستند و درک تصویری انسان از تغییرات در تصاویر محدود است.

اسلاید 7 :

رمزنگاري سزار Caesar cipher
رمز سزار یکی از ساده ترین و شناختهترین تکنیکهای رمزنگاری است که با عناوین رمز جابجایی، کد سزار یا جابجایی سزار شناخته میشود. نام آن از ژولیوس سزار امپراتور روم گرفته شده است. او از این روش برای ارتباط با فرماندهان خود استفاده میکرد.
این روش یک نوع رمز جانشینی است به اين صورت كه هر حرف در متن اصلی با حرف دیگری با فاصله ثابت جابجا میشود. برای مثال با مقدار انتقال 3، حرف A با D و حرف D با G جانشین میشوند.

اسلاید 8 :

حالت كليتر رمز سزار، جا به جایی هر حرف به میزان K حرف به سمت جلو یا عقب (shift by K) ميباشد. در اين روش کليد رمز، عدد k خواهد بود. بنابراين برای زبان انگلیسی تنها 25 کلید متفاوت وجود دارد.
اگرP متن اصلی، C متن رمز شده، Ek الگوریتم رمزگذاری، Dk الگوریتم رمزگشایی، K عددی صحیح و نشان دهنده میزان جا به جایی حروف باشد و به حروفA تا Z اعداد صفر تا 25 نسبت داده شود:
الگوریتم رمزگذاری C= Ek [P]= (P+ K) mod 26
الگوریتم رمزگشایی P= Dk [C]= (C- K) mod 26

اسلاید 9 :

مثال: K=3 wkh sduwbthe party
t: (Encryption)
(19+3) MOD 26=22 MOD 26=22 w
b: (Decryption)
(1-3) MOD 26=-2 MOD 26=24 y

اسلاید 10 :

رمز تك حرفي Monoalphabetic Cipher

این روش بهبوديافته رمز سزار است به اين ترتیب كه هر حرف در متن اصلي با يک حرف دلخواه جانشين ميشود. يعني هركدام از ۲۶ حرف جدول الفبا به حرف ديگري در همان جدول نگاشته ميشود.
در اين روش از يك جدول تناظر(mapping) بين هر كاراكتر با كاراكتر ديگر جهت جايگزيني استفاده ميشود. به عنوان مثال:

اسلاید 11 :

دراين روش کليد رمزنگاري !۲۶ حالت ممکن داردكه برابر است با ۴۰۳۲۹۱۴۶۱۱۲۶۶۰۵۶۳۵۵۸۴۰۰۰۰۰۰حالت.
اگر هر مقايسه ۱ نانو ثانيه زمان نياز داشته باشد مقايسه تمام حالتها ميليونها سال طول ميکشد.
البته در عمل اين روش نيز شکسته ميشود. زيرا دراين حالت نفوذگر با استفاده از تحليل آماري بر روي متن ميتواند به کليد رمز پي ببرد.

اسلاید 12 :

رمز دو حرفی Playfair
در سال 1854، «ليون پلي فر» روشي را براي رمزنگاري متون به دربار بريتانيا پيشنهاد داد كه اصالتاً بايد آن را يك روش جانشيني دو حرفي به شمار آورد. بعداً مشخص شد كه اين روش را دوست دانشمند او «چارلز وتستون» ابداع كرده ولي چون «پلي فر» به دربار راه داشته، اين روش به نام او ثبت شده است.
در این روش ابتدا یک عملیات پیش پردازش روی متن آشکار انجام شده و جدول رمز ایجاد میشود، سپس عملیات رمزنگاری انجام میگردد.

اسلاید 13 :

جدول پلیفر
یک جدول 5*5 در نظر گرفته می شود. (معادل 25 خانه، زیرا حروف انگلیسی 26 حرف است و J و I معادل در نظر گرفته میشوند.)
کلید رمز از بالا و چپ، با حذف حروف تکراری، در جدول نوشته میشود.
سایر خانههای جدول به ترتیب با حروف غایب جدول الفبا پر میشود.
مثال:
Key= freedom

اسلاید 14 :

عملیات پیش پردازش
جدول پلیفر مربوطه ایجاد میگردد.
فواصل بین حروف متن اصلی حذف می شود.
متن اصلی به صورت دو حرف دو حرف تفکیک می شود.
نکته: در صورت قرار گرفتن دو حرف تکراری در یک دسته، بین آن ها یک حرف قراردادی مثلا x یا z قرار داده میشود.

اسلاید 15 :

فرآيند رمزنگاری پلیفر
متن اصلی به صورت دو حرف دو حرف طبق الگوریتم زیر جایگزین میشود:
هرگاه دو حرف اصلی در یک سطر جدول باشند، هر حرف با حرف سمت راست آن جایگزین میشود.
هرگاه دو حرف اصلی در یک ستون باشند، هر حرف با حرف زیرین آن جایگزین میشود.
اگر دو حرف نه در يك سطر و نه در يك ستون بودند، محل تقاطع سطر و ستون اين دو حرف يك مستطيل را تشكيل ميدهد. حروف دو گوشه ديگر مستطيل جايگزين حروف اصلي ميشوند.

اسلاید 16 :

Key: information
Plain text: traffic analysis attack
Modified P: trafficanalysisatxtack
Cipher Text: cftnonmtaesvlopbgfbtku

اسلاید 17 :

فرآيند رمزگشايي پلیفر
با استفاده از كليد، جدول 5*5 را تشكيل ميدهيم.
عمليات دسته بندي متن رمزشده را انجام ميدهيم و هر دسته 2 تايي را با توجه به جدول جانشين ميكنيم.
اگر دوحرف در يك سطر جدول هستند، هر حرف با حرف بالاي خود جايگزين ميشود.
اگر دوحرف در يك ستون جدول هستند، هر حرف با حرف سمت چپ خود
جايگزين مي شود
اگر دو حرف در يك سطر و ستون نباشند، مانند فرآيند رمزگذاري عمل میکنیم.

اسلاید 18 :

رمز ويجينر Vigenere Cipher
در قرن 16 توسط Blaise de Vigenere جهت حل مشكل روش سزار ارائه شد. اين الگوريتم از يك كليد انتخابي جهت كدگذاري استفاده مي كند. سپس مراحل زير انجام ميشود:
به هر حرف A تا Z يك كد عددي از 0 تا 25 تخصيص ميدهد.
كليد زير متن اصلي تكرار ميشود تا يك رشته با طول متن اصلي ايجاد شود.
سپس كد هر كاراكتر از متن اصلي با كد كاراكتر متناظر آن در رشته كليد جمع ميشود.

اسلاید 19 :

چنانچه كد مجموع حاصل كمتر يا مساوي 25 باشد حرف متناظر با كد عددي را جايگزين حرف اصلي ميكند و اگر مقدار از 25 بزرگتر باشد مقدار را از 26 كم كرده حرف متناظر آن را جايگزين مينمايد. مانند روش رمز سزار:
Encryption:  Ci = (Mi + Ki ) mod 26
Decryption:  Mi = (Ci - Ki ) mod 26

اسلاید 20 :

مثال: كلمه CRYPTOGRAPHY را با كليد LUCK به روش ويجينر كد كنيد.
plain text: CRYPTOGRAPHY
key: LUCKLUCKLUCK
cipher text: NLAZEIIBLJJI