Post on 24-May-2015
Sondervick College Informatica
1
H17: Beveiliging en cryptografie
Firewall en Virusscanner
Toegangsbeveiliging
De Caesar-codering
De poly-alfabetische substitutiemethode
De Vernam-codering
DES
RSA
SSL
Digitale handtekening
PGP
Sondervick College Informatica
2
Firewall
De firewall beschermt tegen aanvallen van hackers. Jij bepaalt welke poorten openstaan, dus welke pakketjes van welke IP-adressen wel zijn toegestaan.
Een firewall blokkeert internettoegang voor alle programma’s, tenzij je specifiek toestemming geeft.
Windows (XP en Vista) heeft een ingebouwde firewall.
Sondervick College Informatica
3
Virusscanner
• Een virus is een stukje code dat zich aan een programma hecht en zich bij uitvoering verder verspreidt.• Een bootsectorvirus is al actief voor dat andere bestanden (bijvoorbeeld je virusscanner) worden opgestart en zijn moeilijk te verwijderen.• Virussen zitten tegenwoordig ook veel in script-talen zoals javascript, en in macro's.• Een hoax is een "grapje". Meestal gaat het om een mailtje waarin je wordt verzocht om een bepaald bestand van je pc te verwijderen omdat het een virus bevat. En je wordt verzocht om het mailtje naar zoveel mogelijk mensen door te sturen.
Sondervick College Informatica
4
Spyware
Soorten spyware: Adware reclameboodschappen Trojaans paard maakt je pc toegankelijk voor anderen Worm verspreid zichzelf bijv. via adressenboek Browser hijack je startpagina wordt gewijzigd
Spyware is software dat zich op je computer nestelt zonder dat je het in de gaten hebt.Het stuurt bijv. privégegevens van je pc door naar anderen.Of het zorgt er bijv. voor dat vanuit jouw pc spam wordt verstuurd.
Sondervick College Informatica
5
Toegangsbeveiliging
Vaak m.b.v. gebruikersnaam en wachtwoord Het kan ook m.b.v. een pasje (smartcard) en inlogcode Steeds vaker m.b.v. fysieke kenmerken (biometrie)
irisscan vingerafdruk
Bij vingerafdrukken wordt gelet op de minutiae: rimpeleindes en rimpelvertakkingen zijn de voornaamste kenmerken
Sondervick College Informatica
6
De Caesar-codering
Voorbeeld:Voor: DITIS EENVO ORBEE LDVAN DEBRO NTEKS TNa: GLWLV HHQYR RUEHH OGYDQ GHEUR QWHNV W
De sleutel k zoeken door de frequentiedichtheid van de letters van de tekst op te stellen
Het verschuiven van het alfabet(het is een mono-alfabetische substitutiemethode)Als c het nummer van de gecodeerde letter in het alfabet is, en o is het nummer van de ongecodeerde letter, en er is overk letters verschoven, dan geldt: n = o + k (mod 26)
Sondervick College Informatica
7
De poly-alfabetische substitutiemethode
Sleutel: WISKUNDE
Voor: DITIS EENVO ORBEE LDVAN DEBRO NTEKS T
sleutel: WISKU NDEWI SKUND EWISK UNDEW ISKUN D
Na: ZQLSM RHRRW GBVRH PZDSX XREVK VLOEF W
Hoe vind je de eerste gecodeerde letter? Zoek de D op in de eerste kolom, de W in de eerste rij, de gecodeerde letter staat op het kruispunt van de bijbehorende rij en kolom (zie volgende dia)
Sondervick College Informatica
8
Voor: ZQLSM RHRRW GBVRH PZDSX XREVK VLOEF WNa: WZQLS MRHRR WGBVR HPZDS XXREV KVLOE F
Voor: ZQLSM RHRRW GBVRH PZDSX XREVK VLOEF W Na: VKVLO EFWZQ LSMRH RRWGB VRHPZ DSXXR E
Decoderen van de poly-alfabetische substitutiemethode
• De lengte van de sleutel bepalen door de frequentiedichtheid van de samenvallende letters bij verschillende verschuivingen van de tekst op te stellen
• De sleutel zoeken door de frequentiedichtheid van de letters van delen van de tekst op te stellen
• Uit gecodeerde tekst en sleutel de oorspronkelijke tekst afleiden
Sondervick College Informatica
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 ZB C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z AC D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A BD E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B CE F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C DF G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D EG H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E FH I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F GI J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G HJ K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H IK L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I JL M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J KM N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K LN O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L MO P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M NP Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N OQ R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O PR S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P QS T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q RT U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R SU V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S TV W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T UW X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U VX Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V WY Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W XZ 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
9
De poly-alfabetische substitutiemethode
D ZD Z
WWVoor: D I Tsleutel: W I SNa: Z Q L
I Q
I
T
S
L
Sondervick College Informatica
10
De Vernam-codering (one-time-pad)
Voor: DITIS EENVO ORBEE LDVAN DEBRO NTEKS TSleutel: G] 1&Œ‘$`K6ƒ_w…‘^$X™`JZ@CD2ˆ|N‰5~� � � �Na: #4T–B&itJ–$6l-•`t^H<ooJ›?"1+\jm—=‰A~�
XOR
XOR 0 10 0 11 1 0
Teken- 32
Binair
Voor D 36 0100100Sleutel G 39 0100111Na # 3 0000011
ASC-code
Sondervick College Informatica
11
De DES-methode dateert van 1970 en de verbeterde versies worden nog steeds veel gebruikt.
DES (Data Encryption Standard)
Verbeterde versies: IDEA 128-bits sleutel Triple DES (3DES) voert het DES-algoritme drie keer uit AES husselt de bits anders door elkaar, en de sleutel is 128, 192 of 256 bits lang.
Sondervick College Informatica
12
DES (symmetrische encryptie)Anna schrijft een bericht:
+
DES-versleuteling
versleuteld bericht +
Bouke leest het bericht
Sondervick College Informatica
13
Een priemgetal kun je alleen delen door 1 en het getal zelf, bijv. 73 47 + 59 (mod 26) = 21 + 7 (mod 26) = 28 (mod 26) = 2 47 x 59 (mod 26) = 21 x 7 (mod 26) = 147 (mod 26) = 147 – 5x26 =17 592 (mod 26) = 72 (mod 26) = 49 (mod 26) = 23 De ggd van 796 en 756 volgens het algoritme van Euclides:
796 – 756 = 40, dus ggd(796, 756) = ggd(756, 40) 756 – 18 x 40 = 36, dus ggd(756, 40) = ggd(40, 36) 40 – 36 = 4, dus ggd(40, 36) = ggd(36, 4) 36 – 9 x 4 = 0, dus 36 is deelbaar door 4. Dus de ggd is 4
De functie Φ(n) van Euler geeft het aantal positieve gehele getallen a die kleiner dan n zijn, en waarvoor geldt dat ggd(a, n) = 1 Als p een priemgetal is dan geldt Φ(p)=p-1 Als p en q priemgetallen zijn dan geldt Φ(p x q)=(p-1) x (q-1) De stelling van Euler:
Als a geen factor gemeenschappelijk heeft met n = p x q (waarbij p en q priemgetallen zijn) dan geldt: a(p-1) x (q-1)= 1 (mod n)
Wiskunde i.v.m. RSA
Sondervick College Informatica
14
• De RSA-methode dateert van 1978 en is genoemd naar de ontdekkers Rivest, Shamir en Adleman
• A wil gecodeerde boodschappen ontvangen. Dan moet hij het volgende voorbereidende werk uitvoeren:
– Zoek 2 grote priemgetallen (circa honderd cijfers per priemgetal) p en q.
– Bereken N = p.q en X = (p-1)(q-1) (N = modulus)
– Zoek een (groot) getal S (S < X) waarvoor geldt: de ggd van S en X is 1
(S = coderingsexponent)
– Bereken D (D<X) zodat D · S = 1 (mod X) (D = decoderingsexponent)
– De getallen N en S worden publiek gemaakt, terwijl de getallen p, q, X en D geheim worden gehouden.
Codering m.b.v. een publieke sleutel
Sondervick College Informatica
15
• B wil een boodschap x naar A sturen.
• Hij kent N en S van A (de publieke sleutel).
• Dan moet hij het volgende doen:
– De boodschap x omzetten in een groot getal m.
– Dat gebeurt meestal m.b.v. de ASC-code, van een aantal tekens bijelkaar genomen.
– Bereken c = mS (mod N)
– Stuur c naar A.
• A wil te weten komen wat de boodschap c betekent. Hij doet hiervoor het volgende.
– Hij berekent m = cD (mod N)
RSA
Sondervick College Informatica
16
SSL staat voor Secure Sockets Layer Het is de meest gebruikte manier voor beveiligde
electronische transacties op het internet. De methode gebruikt publieke sleutel cryptografie om
beveiligd de sessiesleutel te genereren en uit te wisselen De sessiesleutel (dat is de DES-sleutel) wordt gebruikt
voor symmetrische versleuteling (meestal AES) Met een SSL Certificaat kan de publieke sleutel worden
opgehaald SSL is te herkennen aan https en het slotje op de
statusbalk of in de titelbalk
SSL
Sondervick College Informatica
17
– Een certificaat is een speciaal tekstbestand dat twee delen bevat
– Het bevat informatie over de eigenaar, de uitgever van het certificaat, etc.
– Het bevat de publieke sleutel van de eigenaar.
– Certification Authorities (CA's) geven voor een zeker bedrag certificaten uit.
– Een paar CA's: VeriSign, Thawte en CACert
Certificaten
Sondervick College Informatica
18
SSL: eerste stapAnna wil tele-bankieren bij ING:
+
RSA
MijnING.nl versleuteld +
Veri-sign leest het ver-zoek
MijnING.nlpublic key van Verisign
private key van Verisign
MijnING.nl
RSA
+RSA
+
RSA
Anna ontvangt certificaat van ING
Sondervick College Informatica
19
SSL: tweede stapAnna stuurt DES-sleutel naar ING:
+
RSA
versleutelde sessiesleutel +
ING heeft nu de sessie sleu-tel
public key van ING
private key van ING
RSA
Anna en ING communiceren nu verder m.b.v. symmetrische encryptie DES of opvolger AES
DES-sleutel (sessiesleutel)
Sondervick College Informatica
20
Een digitale handtekening bevat een controlegetal van het bericht, de zogenaamde hash-waarde. Bij ontvangst wordt opnieuw dezelfde controleberekening gemaakt, waarmee kan worden vastgesteld of het bericht is gewijzigd.
Drie redenen waarom een digitale handtekening wordt gebruikt Authenticiteit
De ontvanger weet nu dat de zender van het bericht inderdaad de genoemde afzender is. De afzender tekent het bericht met zijn/haar geheime sleutel, de ontvanger verifieert met de publieke sleutel van de afzender.
IntegriteitDe ontvanger weet zeker dat het bericht niet veranderd is tijdens het verzenden.
OnweerlegbaarheidDe verzender kan niet ontkennen dat hij/zij een bepaald bericht verzonden heeft
Digitale handtekening
Sondervick College Informatica
21
PGP (pretty good privacy) gebruikt: IDEA, conventioneel 128 bit encryptie MD5-hash met 128 bit hash code RSA, public key encryptie, met 1024 bit key Compressie; helpt ook mee tekst onherkenbaar te
maken
In plaats van PGP kan ook S/MIME worden gebruikt.
PGP
Sondervick College Informatica
22
Anna's PGP boodschap aan Bouke
Bouke ontsleutelt het bericht en de hash-code met Anna's public keyen de ontsleutelde IDEA-sleutel
Einde