Encryption - Alice, Bob and co.

  • 648 views
Uploaded on

 

More in: Technology
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
No Downloads

Views

Total Views
648
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2

Actions

Shares
Downloads
6
Comments
0
Likes
1

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. ‫הצפנה - אליס, בוב ושות‬ ‫עמיחי פרץ קלופשטוק‬ ‫‪Am1chay.p.k@gmail.com‬‬ ‫תודה רבה לאור דונקלמן על העצות וההערות המועילות!‬
  • 2. ‫מה ולמה - הצפנה‬ ‫למה להצפין?‬‫בוב‬ ‫אליס‬ ‫איב‬
  • 3. ‫היסטוריה של ההצפנה‬ ‫המצרים הקדמונים‬ ‫ספר ירמיהו‬ ‫יוליוס קיסר‬ ‫גלילאו גלילי‬ ‫מרי מלכת הסקוטים‬ ‫מלחמות העולם‬
  • 4. WAR!
  • 5. ‫קריפטולוגיה‬ ‫קריפטולוגיה – הגנה והעברה של מידע סודי‬ ‫סטגנוגרפיה - הסתרה‬ ‫קריפטוגרפיה - הצפנה‬‫דיו סתרים‬ ‫מיקרו-נקודות‬ ‫החלפה‬ ‫העברה‬ ‫קודים‬ ‫צפנים‬ ‫גליל הצפנה‬ ‫רשת‬ ‫גדר‬ ‫‪RSA‬‬ ‫אניגמה‬ ‫ויזנר‬ ‫קיסר‬
  • 6. ‫סוגי צפנים‬ ‫סטגנוגרפיה‬ ‫קריפטוגרפיה‬ ‫הסתרה של מסר‬ ‫הצפנה של טקסט‬ ‫מיקרו נקודות‬ ‫צופן אתב”ש‬ ‫דיו סתרים‬ ‫צופן קיסר‬‫הסתרה כקעקוע שעליו צמח שיער‬ ‫צופן החלפה‬‫הסתרה על לוח עץ מצופה שעווה‬ ‫צופן ויזנר‬ ‫הסתרה מתחת לקליפת ביצה‬ ‫אניגמה‬ ‫גליל הצפנה‬ ‫‪RSA‬‬ ‫הצפנה קוואנטית‬
  • 7. ‫יתרונות וחסרונות‬ ‫סטגנוגרפיה‬ ‫קריפטוגרפיה‬ ‫הסתרה של מסר‬ ‫הצפנה של טקסט‬ ‫יתרונות:‬ ‫יתרונות:‬‫יעילות ללא תלות במפתח‬ ‫יעילות תלויה במפתח‬ ‫לא גורם חשד‬ ‫צפנים שאינם ניתנים לפענוח‬ ‫מגוון שיטות הצפנה‬ ‫חסרונות:‬ ‫חסרונות:‬ ‫מספר הודעות מוגבל‬ ‫הפצת המפתחות‬‫ניתן לפענוח בקלות יחסית‬ ‫במסר ניכר שהוא מוצפן‬
  • 8. ‫שלבים בהצפנה‬ ‫מפתח‬ ‫טקסט‬ ‫אלגוריתם הצפנה‬ ‫טקסט מוצפן‬
  • 9. ‫שלבים בפענוח‬ ‫מפתח‬ ‫צופן‬ ‫אלגוריתם‬ ‫טקסט רגיל‬
  • 10. ‫צופן אתב”ש‬ ‫ספר ירמיהו:‬ ‫"ּומֶ לְֶך שֵׁ שַׁ ְך י ִשְׁ תה ַאחֲ ריהֶ ם"‬ ‫ֵ‬ ‫ֶ‬ ‫"הִ נְׁנִי מֵ עִ יר עַ ל בבֶל ו ְׁאֶ ל י ֹשְׁ בֵי לֵׁ ב קמָ י רּוחַ מַ שְׁ חִ ית"‬ ‫ָ‬ ‫ָ‬ ‫"אֵ יְך נִלכְׁדָ ה שֵׁ שַׁ ְך ו ַתִ תָ פֵׂש תְׁ הִ לַת כָל הָ ָארץ אֵ יְך הָ י ְׁתָ ה לְׁשַ םָ ה בבֶל בַּגֹוי ִם"‬ ‫ָ‬ ‫ֶ‬ ‫ְׁ‬ ‫ששך = בבל‬ ‫לב קמי = כשדים‬ ‫תרגיל:‬ ‫רטט רמקכ קרט שרט, קרט רקפכ רקכ שרט‬‫פ צ ק ר ש ת‬ ‫כ ל מ נ ס ע‬ ‫י‬ ‫ח ט‬ ‫ו ז‬ ‫א ב ג ד ה‬‫א‬ ‫ה ד ג ב‬ ‫ו‬ ‫ז‬ ‫י ט ח‬ ‫מ ל כ‬ ‫פ ע ס נ‬ ‫ת ש ר ק צ‬
  • 11. ‫צופן קיסר‬ ‫דוגמאות:‬‫.‪yhql, ylgl, ylfl. = Veni, vidi, vici‬‬ ‫בעברית:‬ ‫צבא של עכברים עליהם מפקד אריה יכול לעשות יותר מצבא של אריות עליו מפקד עכבר.‬ ‫שהד בס קנהאמע קסמחע ערתז דאמח מנטס סקבטג מטגא עשהד בס דאמטג קסמט ערתז קנהא.‬ ‫תרגיל:‬ ‫באח באח במא בעכ, בעכ במא באח באח‬ ‫כ ל מ נ ס ע פ צ ק ר ש ת‬ ‫י‬ ‫ו ז ח ט‬ ‫ג ד ה‬ ‫א ב‬ ‫ג‬ ‫נ ס ע פ צ ק ר ש ת א ב‬ ‫כ ל מ‬ ‫ז ח ט י‬ ‫ו‬ ‫ד ה‬
  • 12. ‫פענוח צופן קיסר‬p hzzbyl fvb p ohk yhaoly il aol mpyza thu pu h cpsshnl yhaoly aohu zljvuk pu yvtl a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
  • 13. ‫צופן החלפה‬ ‫דוגמאות:‬ ‫”אע 01 חפקאו עד שזעאו תכפדו, שדי עותאזאו תאזשסאצ, פשדי עדש”.‬ ‫”יש 01 סוגים של אנשים בעולם, אלה שמבינים בינארית, ואלה שלא”.‬ ‫תרגיל:‬ ‫זגע זעב זגע‬‫כ ל מ נ ס ע פ צ ק ר ש ת‬ ‫ח ט י‬ ‫ו ז‬ ‫ג ד ה‬ ‫א ב‬‫צ‬ ‫כ ל מ נ ס ע‬ ‫ו ז ח‬ ‫פ ט ג ה א ב ד‬ ‫ק ר י‬ ‫ש ת‬
  • 14. ‫ניתוח תדירויות‬ ‫א = 7.4‬‫%00.41‬ ‫ב = 7.4‬ ‫ג = 5.1‬‫%00.21‬ ‫ד = 6.2‬ ‫ה = 6.8‬ ‫ו = 4.11‬‫%00.01‬ ‫ז = 9.0‬ ‫ח = 2.2‬‫%00.8‬ ‫ט = 5.1‬ ‫י = 7.11‬ ‫כ = 6.2‬‫%00.6‬ ‫ל = 2.6‬ ‫מ = 6.8‬‫%00.4‬ ‫נ = 8.4‬ ‫ס = 9.1‬‫%00.2‬ ‫ע = 6.2‬ ‫פ = 5.2‬ ‫צ = 4.1‬‫%00.0‬ ‫ק = 3.2‬ ‫ו ה ד ג ב א‬ ‫ת ש ר ק צ פ ע ס נ מ ל כ י ט ח ז‬ ‫ר = 8.5‬ ‫ש = 4.4‬ ‫ת = 0.6‬
  • 15. ‫פענוח צופן החלפה‬ ‫=]!> -(=,‬ ‫=]!> -(=,‬ ‫$/#]%, }({%>(=,‬ ‫$#>) -|=?‬ ‫=]!> -(=,‬ ‫!=#(+%/ $(=,‬ ‫|= ~(( $^$!,‬ ‫|)&/( =$ |==.‬ ‫ו!~(( $^$!‬ ‫=]!> -(=,‬ ‫=/$-)(= ]+<(=,‬ ‫]= @#%- %>=.‬‫כ ל מ נ ס ע פ צ ק ר ש ת‬ ‫ח ט י‬ ‫ז‬ ‫ו‬ ‫ד ה‬ ‫א ב ג‬
  • 16. ‫צופן ויזנר‬ ‫דוגמה:‬ ‫מפתח: מחשב‬ ‫”תןנזם םג בדלקך, תכשתקפ שא עץותן טזףףז הו ולב‬ ‫ךףזצ בדלקך.”‬ ‫”לטעות זה אנושי, להאשים את המחשב בטעות זה עוד‬ ‫יותר אנושי.”‬ ‫תרגיל:‬ ‫מפתח: סושי‬ ‫זצח חה דדת ערדחב, דדת ערדחב רכק מצ.‬ ‫נוצר ע"י 831‪Erwin‬‬‫תוכנה אוטומטית לשימוש בצופן ויזנר:‪http://img2.tapuz.co.il/forums/1_94784909.htm‬‬
  • 17. ‫פענוח של צופן ויזנר‬ dlc mer krb dlc nse gild xm dlc wssci, dyv lexpsxgyryv tsbtmciq.http://img2.tapuz.co.il/forums/1_94784909.htm :‫תוכנה אוטומטית לשימוש בצופן ויזנר‬
  • 18. ‫שיפור צופן ויזנר‬ :‫הודעה מוצפנת‬fjhhq cv ytmr-simhuded, mw xlsd pvddabe igv wzdefxk. http://img2.tapuz.co.il/forums/1_94784909.htm :‫תוכנה אוטומטית לשימוש בצופן ויזנר‬
  • 19. ‫סודיות מושלמת (צופן וורנם)‬ ‫צופן:‬ ‫שטבקת לזדחחזך ןמגתרתנץסכיב ןאח חאהפב‬ ‫שםסאע ןנ ץופ מקיסףףֶר תךפמרער נרשוז‬‫דמיטטז פעגשאנ םםעןב דהףרץ שפמקט פב םי‬ ‫טש צקףפשא שדהץעס ץףגבשה, ןהך רדרסה‬ ‫הךיןז.‬ ‫תוכנה אוטומטית לשימוש בצופן ויזנר: ‪http://img2.tapuz.co.il/forums/1_94784909.htm‬‬
  • 20. ‫‪XD‬‬‫אב ר ם‬ ‫מפתח:‬‫י פ כ ז‬‫י צ ח ק‬ ‫מפתח:‬‫אש ל ו‬‫י ע ק ב‬
  • 21. ‫מברק צימרמן‬ ‫תאריכים:‬ ‫• נשלח: 7191/1/61‬ ‫• יורט: 7191/1/71‬ ‫• פוענח: 7191/1/71‬ ‫חשיבות:‬ ‫• גילוי יכולות הפענוח של בריטניה או -‬ ‫• עיכוב חבירת ארה"ב לבריטניה נגד הגרמנים‬ ‫בסופו של דבר:‬ ‫• מסירה לארה"ב תוך הצהרה שהתקבל מבוגד מקסיקני‬ ‫• הכרזת מלחמה אמריקנית על הגרמנים ב-7191/4/6‬
  • 22. ‫אניגמה‬MesserWoland ‫נוצר ע"י‬
  • 23. ‫אניגמה‬ ‫מספר המפתחות האפשריים:‬ ‫675,71‬ ‫• מצבי המערבלים:‬ ‫‪X‬‬ ‫6‬ ‫• סידור המערבלים:‬ ‫‪X‬‬ ‫005,197,193,001‬ ‫• לוח המרכזייה:‬ ‫=‬‫• סה"כ מעל - 000,000,000,000,000,01 אפשרויות‬ ‫סימולטור אניגמה‬
  • 24. ‫פיצוח האניגמה‬ ‫2391:‬ ‫• מפתח אישי יוצפן פעמיים ברצף - ‪abcabc‬‬‫‪• ABCDEF GH I JK LMNOPQRSTUVWXYZ‬‬‫‪• FQHPLWOGBMVRXU YCZ I TNJE A SDK‬‬ ‫‪J‬‬ ‫‪M‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪T‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪U‬‬ ‫• מתוך הרבה הודעות התקבלה השרשרת: ‪J‬‬ ‫• מספר אפשרויות/שרשראות מוגבל - 654,501‬ ‫8391:‬ ‫• מיכון הפענוח – מכונת "בֹומְׁ בַה"‬ ‫9391:‬ ‫• הוספה של שני מערבלים נוספים – הגדלת מספר האפשרויות מ-6 ל-06‬ ‫• הגבלה ביכולות ניתוח הצפנים – לא איכותית אל כמותית‬
  • 25. ‫פיצוח האניגמה‬ ‫תחילת מלה"ע השנייה:‬ ‫• שיפור מכונות ה"בומבה" ע"י בעלות הברית – מכונות "בֹומְׁ ב"‬ ‫• ניתוח עריסות )הייל היטלר, אנא הגב, דו"חות קבועים וכד(‬ ‫דצמבר 1491:‬ ‫• הוספת מערבל רביעי‬ ‫• הגבלה ביכולת ניתוח הצפנים‬ ‫מאי 3491:‬ ‫• ייצור מכונות בומב משופרות ע"י ארה"ב‬ ‫ספטמבר 4491:‬ ‫• הפסקת ייצור עקב ההתקדמות במלחמה‬
  • 26. ‫כמה דברים נוספים‬ ‫חולשות:‬ ‫• אי יכולת להצפין אות בעצמה‬ ‫לאחר מלה"ע השנייה:‬‫• מכירה של מכונות אניגמה ע"י ארה"ב ובריטנייה, תוך הצהרה שהן בטוחות...‬
  • 27. ‫לורנץ וקולוסוס‬ ‫• קולוסוס סימן 1 – פבואר 4491‬ ‫• קולוסוס סימן 2 – יוני 4491‬
  • 28. ‫צפנים ממוחשבים‬ ‫הפעלת פעולות מתמטיות על הודעה בקוד ‪ASCII‬‬ ‫הודעה:‬‫.00011110 ,10101110 ,01100110 ,10010110 ,10000110 ,00010010 = ‪Haifux‬‬ ‫אלגוריתם: הכפלה של כל אות במפתח‬ ‫מפתח: 2‬ ‫צופן:‬‫00001111 ,01010111 ,00110011 ,01001011 ,01000011 ,00001001‬ ‫אינסוף אלגוריתמים להצפנה – אין הגבלה בגלל נוחות השימוש‬
  • 29. ‫‪AES vs DES‬‬ ‫‪AES‬‬ ‫‪DES‬‬ ‫• פותח ע"י יואן דימן ווינסט ריימן‬ ‫• פותח בשנת 5791 ע"י ‪ IBM‬וה- ‪NSA‬‬ ‫• התקבל כתקן בשנת 1002‬ ‫• התקבל כתקן הצפנה בשנת 6791‬‫• שיתוף הקהילה בתכנון ותחרות, ללא ה-‪NSA‬‬ ‫• לא היה שיתוף של הקהילה בתכנון‬
  • 30. ‫4‪RC‬‬‫• פותח בשנת 7891 במעבדות ‪ RSA‬ע"י רונלד ריבסט‬ ‫• משמש ב-‪ SSL‬וב-‪WEP‬‬ ‫• הודלף בשנת 4991 באופן אנונימי באינטרנט‬ ‫• בסופו של דבר ההדלפה אומתה ע"י ריבסט‬
  • 31. ‫בעיית הפצת המפתחות‬ ‫רשת של 51 משתתפים:‬‫036 = 3 * 41 * 51‬ ‫רשת של 02 משתתפים:‬‫0411 = 3 * 91 * 02‬ ‫רשת של 05 משתתפים:‬‫0537 = 3 * 94 * 05‬ ‫רשת של 001 משתתפים:‬‫00792 = 3 * 99 * 001‬
  • 32. ‫פרוטוקול דיפי - הלמן‬ ‫שלבים:‬‫תיאום ערכי ‪ Y‬ו - ‪ (2<Y<P) P‬לפונקצייה ‪ ‬באמצעות קו לא מאובטח‬ ‫בוב:‬ ‫אליס:‬ ‫איב‬ ‫1. בחירת מספר סודי: ‪B‬‬ ‫1. בחירת מספר סודי: ‪A‬‬ ‫2. חישוב של ‪ ‬‬ ‫2. חישוב של ‪ ‬‬ ‫3. סימון התוצאה כ – ‪ β‬ושליחה‬ ‫3. סימון התוצאה כ – ‪ α‬ושליחה‬ ‫4. חישוב של ‪ α ‬‬ ‫4. חישוב של ‪ β ‬‬ ‫תוצאה זהה: ‪K‬‬
  • 33. ‫הצפנה באמצעות מפתח ציבורי‬ ‫זוג מפתחות‬ ‫מפתח פרטי‬ ‫מפתח ציבורי‬‫בוב‬ ‫אליס‬ ‫מסר מוצפן וחתום‬‫מפתח פרטי‬ ‫מפתח ציבורי של אליס‬ ‫מפתח ציבורי של בוב‬ ‫מפתח פרטי‬ ‫שרת מפתחות ציבוריים‬
  • 34. ‫הצפנה באמצעות מפתח ציבורי‬ ‫זוג מפתחות‬ ‫מפתח פרטי‬ ‫מפתח ציבורי‬‫בוב‬ ‫אליס‬ ‫מסר מוצפן וחתום‬‫מפתח ציבורי של אליס‬ ‫מפתח פרטי‬ ‫מפתח פרטי‬ ‫מפתח ציבורי של בוב‬ ‫שרת מפתחות ציבוריים‬
  • 35. ‫הצפנה היברידית‬‫שולח‬ ‫מקבל‬
  • 36. Man in the middle‫בוב‬ ‫איב‬ ‫אליס‬
  • 37. ‫רשת אמון ומסיבת החלפת מפתחות‬
  • 38. ‫הצפנה קוואנטית‬
  • 39. ‫העתיד של ההצפנה‬‫אלגוריתם למציאת מספרים ראשוניים מתוך מכפלתם?‬ ‫מחשוב קוואנטי?‬ ‫הצפנה קוואנטית?‬ ‫תקופת ביניים?‬ ‫ומה הלאה?‬
  • 40. ‫אז מה היה לנו?‬ ‫• ענפי הקריפטולוגיה‬ ‫• הצפנה סימטרית‬ ‫• הצפנה אסימטרית‬ ‫• הצפנה קוואנטית‬ ‫• העתיד של הקריפטולוגיה‬
  • 41. ‫שאלות? תגובות? הערות?‬ ‫פורסם ע"י זהבית סודאי‬