Mô tả:
Trường Đại học Bách Khoa HN
Viện Điện tử-Viễn thông
Đề tài:
TÌM HIỂU KỸ THUẬT MÃ HÓA DES
TRONG HỆ THỐNG BẢO MẬT THÔNG
TIN
Sinh viên thực hiện
:
Giảng viên hướng dẫn :
6/12/2013
MAI VĂN THƯỢC
LỚP ĐT5 – K53
TH.S TẠ THỊ KIM HUỆ
1
NỘI DUNG
1 Mã hóa trong bảo mật thông tin
2 Mật mã khối DES
3 Đánh giá DES
4
6/12/2013
Xây dựng chương trình mô phỏng thuật
toán DES
2
1. MÃ HÓA TRONG BẢO MẬT THÔNG
TIN
Bảo mật thông tin là tập hợp các kỹ thuật, cơ chế…để
bảo vệ 3 đặc trưng cơ bản của thông tin.
Mã hõa là một giải pháp hữu hiệu và thông dụng được
sử dụng trong lĩnh vực bảo mật thông tin.
Quá trình mã hóa và giải mã
6/12/2013
3
Phân loại hệ thống mã hóa
Có nhiều cách để phân loại hệ thống:
Dựa vào số lượng khóa sử dụng
Dựa vào thuật toán
Dựa vào cách xử lý đầu vào
Trong nội dung tìm hiểu, ta đề cập đến hệ thống sử dụng kỹ
thuật mã hóa DES, là một hệ thống khóa bí mật, mã khối và
đối xứng.
6/12/2013
4
2. MẬT MÃ KHỐI DES – Data Encryption
Standard
DES là một thuật toán mã hóa khối khóa bí mật, sử
dụng cấu trúc khối cơ bản Feistel.
Được phát triển bởi hãng IBM.
Tháng 8/1976, DES được chọn làm chuẩn chính thức.
Chuẩn mã hóa dữ liệu DES
6/12/2013
5
Sơ đồ quá
trình mã hóa
IP: Initial Permutation
IP-1: Inverse IP
Nếu C là bản mã thì
ta có:
C = IP-1(R16L16)
6/12/2013
6
Mô tả hàm Feistel (hàm F)
Hàm F bao gồm
các thành phần
quan trọng như
sau:
1. Hàm mở rộng E
2. Các hộp S-box
3. Hộp P-box
Vị trí của hàm F trong vòng lặp
6/12/2013
7
Chức năng của hàm Feistel
6/12/2013
8
Thuật toán sinh khóa con
PC-1: Phép hoán vị 1.
PC-2: Phép hoán vị 2.
LS biểu diễn phép dịch
bít vòng sang trái.
Vòng lặp 1
Số bít
dịch
6/12/2013
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
2
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
1
9
Quá trình giải mã DES
Quá trình giải mã chính là
thực hiện theo thứ tự đảo
ngược của quá trình mã hóa.
6/12/2013
10
Các chế độ sử dụng mã khối DES
6/12/2013
11
3. ĐÁNH GIÁ VỀ DES
Ưu điểm
- Mã hóa nhanh, bảo mật cao.
- Thuật toán công khai, dễ hiểu, dễ cài đặt.
- Được tích hợp trong mạch cứng, tốc độ mã hóa cực nhanh.
Yếu điểm
- Tính bù.
- Khóa yếu.
- Có cấu trúc đại số.
- Không gian khóa tương đối nhỏ.
6/12/2013
12
Các phương pháp thám mã DES
Khi nhắc đến thám mã DES:
Tấn công Brute – force (vét cạn khóa).
Thám mã vi sai (Differential Cryptanalysis - DC).
Thám mã tuyến tính (Linear Cryptanalysis - LC).
Tấn công Davies (Davies’ attack)
6/12/2013
13
So sánh DES với các kỹ thuật mã
hóa khác
Các hệ mã cổ điển
Các hệ mã hiện đại, nâng cao
6/12/2013
14
4. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ
PHỎNG THUẬT TOÁN DES
CHƯƠNG TRÌNH MÃ HÓA VÀ GIẢI
MÃ FILE (.TXT)
MÃ
HÓA
GIẢI
MÃ
CHỌN FILE
TEXT MÃ
HÓA
CHỌN FILE
TEXT GIẢI
MÃ
NHẬP
KHÓA
NHẬP
KHÓA
MÃ HÓA
FILE
GIẢI MÃ
FILE
Sơ đồ chức năng của chương trình
6/12/2013
15
Quá trình mã hóa File
File văn
bản
Chuỗi
nhị
phân
Độn
thêm bít
“0”
Chia
thành
các khối
Mã hóa từng Khối
Khóa
File mã
hóa
6/12/2013
Chuỗi
nhị
phân
Các
khối
bản mã
16
Quá trình giải mã File
File mã
hóa
Chuỗi
nhị
phân
Chia
thành
các khối
Khóa
File văn
bản
6/12/2013
Chuỗi
nhị
phân
Các
khối
bản rõ
Giải mã từng Khối
Loại bỏ bit “0” đã
thêm vào ở khối bản
rõ cuối
17
Khóa 64 bit
(Input K)
Hoán vị
PC-1
Tách 2 khối
(C0, D0)
i:= 1
Ci := LS(Ci-1)
Di := LS(Di-1)
Hoán vị
PC-2
Khóa Ki
(48 bit)
i:=i+1
S
i:= 16
Đ
Lưu đồ thuật toán sinh khóa
6/12/2013
Kết thúc
18
Khối 64 bit
(Input M)
Hoán vị IP
Tách khối
(L0, R0)
I
i:=1
Li := Ri-1
Ri := Li-1 F(Ri-1,Ki)
i:=i+1
S
i:= 16
Đ
Đổi chỗ 2 khối
Hoán vị
IP-1
Khối 64 bit
(Output C)
Lưu đồ thuật toán mã hóa một khối DES
6/12/2013
19
Chương trình mô phỏng & Kết quả
Thiết kế kiến trúc :
Môi trường lập trình (Tool) : Visual
Studio 2010.
Ngôn ngữ lập trình : C#
Giao diện ứng dụng : Windows Form.
Giao diện chương trình demo
6/12/2013
20
- Xem thêm -