ПЗ-7_Слайдовая_атака

1.

Satellite
ПЗ-7 Тема:
КРИПТОАНАЛИЗ БЛОЧНОГО
ШИФРА
(СЛАЙДОВАЯ АТАКА)
Satellite dish
Radio tower

2.

Учебные вопросы:
1. Описание метода криптоанализа и
алгоритма шифрования
2. Последовательность выполнения
задания

3.

ИНСТРУКТАЖ ПО МЕРАМ БЕЗОПАСНОСТИ
1. Запрещается открывать кожух системного блока,
заднюю панель монитора.
2. Включение ЭВМ в сеть можно производить
только при положении выключателя «СЕТЬ» в
выключенном состоянии.
3. При возгорании выключить ЭВМ, отсоединить её
от сети и принять меры к тушению пожара.
4. Все действия с ЭВМ производить только по
указанию преподавателя.

4.

Первый учебный вопрос
Описание метода криптоанализа и
алгоритма шифрования

5.

Схема обычной слайдовой атаки
Xr
X0
...
F2
F1
Fr
X r
X 0
F1
F2
...
Fr
Пусть X0 и X 0 – некоторые открытые тексты, Xj = Fj(Xj-1), X j = Fj(X j-1),
j = 1,2,…,r.
Если имеется некоторая пара значений, такая что, X0 = X 1, то и Xr-1 = X r.
Предположим, что Xj-1 = X j, тогда можно сказать,
что Xj = F(Xj-1) = F(X j) = X j+1.
Пара открытых текстов и соответствующих им
шифр-текстов (P,C) (P ,C ) называется слайдовой
парой в том случае, если F(P )=P и F(C )=C.

6.

Раунд учебного алгоритма
Li
Ri
F-преобразование
S1
P4
E/P
S2
SW
Li+1
Ri+1
K

7.

Блоки замены (S-блоки),
десятичное представление
Блок S1
S1
0
1
2
3
0
0
2
2
3
1
1
3
1
0
2
2
0
2
3
Блок S2
3
1
3
1
0
S2
0
1
2
3
0
0
0
3
0
1
2
1
2
2
Таблица перестановки P4
3
4
2
1
2
0
3
3
3
3
1
2
1
1

8.

Второй учебный вопрос
Выполнение задания

9.

Технология выполнения задания
Задание. Найти секретный ключ K учебного алгоритма с
помощью метода криптоанализа с использованием
обычной слайдовой атаки.
Для выполнения задания необходимо воспользоваться
файлом «Слайдовая атака.xlsm», который реализует
шифрование с помощью учебного алгоритма. Открыть
книгу «Слайдовая атака.xlsm», в строке
предупреждения включить выполнение макросов.
На листе «параметры шифра» следует ввести номер
варианта (например 13), значения таблицы операции
перестановки с расширением E/P, таблицы перестановки
P4, таблиц S-блоков в десятичном виде и маски,
определяемых вариантом.

10.

Шаг 3. Расшифровка шифрограммы
(действия на стороне получателя)
Согласно определению слайдовой пары для сети
Фейстеля, слайдовыми парами являются тексты i и j, для
которых:
левая половина X_L открытого текста Pi совпадает с
правой половиной X _R текста P j , а также
правая половина Y_R шифр-текста Ci.совпадает с
левой половиной Y _L шифр-текста C j.

11.

ОТОБРАННЫЕ СЛАЙДОВЫЕ ПАРЫ
№
3
2
8
5
14
X_L
1001
1001
1001
1001
1001
ОТОБРАННЫЕ СЛАЙДОВЫЕ ПАРЫ
X_R Y_L Y_R
№ X'_L X'_R Y'_L Y'_R
0010 1011 1110
1 0000 1001 1110 0010
0001 1100 0011
4 0011 1001 0011 1001
0111 1100 0111
6 0101 1001 0111 1001
0100 1010 0100
7 0110 1001 0100 1010
1101 1001 1111
16 1111 1001 1111 0000
При проведении анализа слайдовой пары
рекомендуется заносить промежуточные
результаты на лист «анализ» книги «Слайдовая
атака.xlsm». Проведем анализ первой из
выделенных слайдовых пар – пары 3, 1:
Скопируем слайдовую пару 3, 1 на лист
«анализ».

12.

Анализ первых раундов для
первой слайдовой пары

13.

Выполнение преобразования P4-1

14.

Вход
Выход S1 Выход S2
0000
00
00
0001
10
00
0010
01
10
0011
11
01
0100
10
00
0101
00
11
0110
01
01
0111
11
10
1000
10
11
1001
11
00
1010
01
10
1011
00
10
1100
10
11
1101
11
11
1110
01
01
1111
00
01
Таблица
входов-выходов
S-блоков

15.

E/P-преобразование
Выполним E/P-преобразование для входа 1001.
Получаем значение 11010100, которое будет
сложено по модулю два с секретным ключом
K=(K1,K2). Таким образом, на вход блока S1
будет подано значение 1101 K1, а на вход блока
S2 – 0100 K2.

16.

Возможные значения К1 иK2
входы S1
K1
входы S2
K2
0010 1101 1111
0000 0100
0100
0110 1101 1011
0001 0100
0101
1010 1101 0111
0100 0100
0000
1110 1101 0011
1001 0100
1101

17.

Анализ последних раундов шифрования
для первой слайдовой пары
Y _R=0010
Y _L=1110
K
1001
F
Y_L=1011
Y_R=1110
K1
первые,
K2
последние раунды
первые,
последние раунды
1111
1011
0100
1101
1011
1110
0101
1001
0111
0010
0000
0101
0011
0110
1101
0100

18.

КРИПТОАНАЛИЗ
Спасибо
за
БЛОЧНОГО
ШИФРА
внимание!
(СЛАЙДОВАЯ
АТАКА)