Podstawy kryptografii pokryp

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
IDZ DO
PRZYK£ADOW
Podstawy kryptografii
SPIS TREŒCI
Autor: Marcin Karbowski
ISBN: 83-7361-933-X
Format: B5, stron: 264
KATALOG KSI¥¯EK
KATALOG ONLINE
ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG
TWÓJ KOSZYK
Odkryj tajemnice szyfrowania danych
• Poznaj matematyczne podstawy kryptografii
• Dowiedz siê, jakie algorytmy szyfrowania s¹ obecnie stosowane
• Wykorzystaj szyfrowanie w praktyce
Kryptografia i szyfrowanie danych to zagadnienia znane od dawna, jednak wiêkszoœæ
z nas kojarzy je z powieœciami szpiegowskimi i wojennymi. Tymczasem z kryptografi¹
spotykamy siê bardzo czêsto, niekiedy nawet nie zdaj¹c sobie z tego sprawy. Nawet
numer PESEL mo¿na uznaæ za pewnego rodzaju sposób szyfrowania danych o nas
samych. W dobie internetu, ochrony danych osobowych i coraz czêstszych kradzie¿y
to¿samoœci efektywne zabezpieczanie wa¿nych informacji sta³o siê czynnikiem
niezwykle istotnym. Cyfrowe podpisywanie przesy³ek e-mail, certyfikaty przyznawane
witrynom WWW, ³¹cza VPN — u ich podstaw le¿¹ bardzo z³o¿one algorytmy
kryptograficzne. Aby sprawnie korzystaæ z istniej¹cych rozwi¹zañ lub implementowaæ
w³asne, nale¿y poznaæ podstawowe wiadomoœci zwi¹zane z szyfrowaniem danych.
Ksi¹¿ka „Podstawy kryptografii” to przewodnik po zagadnieniach zwi¹zanych
z kryptografi¹ i szyfrowaniem. Opisuje wszystko, co jest niezbêdne, aby w pe³ni
zrozumieæ zasady tej dziedziny wiedzy. Czytaj¹c j¹, poznasz historiê kryptografii
i dowiesz siê, od jak dawna jest stosowana. W ksi¹¿ce omówiono matematyczne
podstawy kryptografii i teoriê szyfrowania danych. Najobszerniejszy rozdzia³
poœwiêcony zosta³ stosowaniu kryptografii w praktyce — protoko³om SSL i SSH,
podpisowi elektronicznemu, algorytmom PGP oraz implementacji szyfrowania danych
w jêzyku PHP.
• Historia kryptografii
• Teoria kryptografii
• Szyfrowanie blokowe
• Szyfrowanie strumieniowe
• Protoko³y SSL i SSH
• Zabezpieczanie po³¹czeñ internetowych
• Certyfikaty cyfrowe
• Implementacja algorytmów kryptograficznych w PHP i MySQL
Jeœli chcesz poznaæ sekrety kryptografii, zacznij od lektury tej ksi¹¿ki
DODAJ DO KOSZYKA
CENNIK I INFORMACJE
ZAMÓW INFORMACJE
ONOWOŒCIACH
ZAMÓW CENNIK
CZYTELNIA
FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE
Wydawnictwo Helion
ul. Chopina 6
44-100 Gliwice
tel. (32)230-98-63
e-mail: helion@helion.pl
Spis treści
Kilka słów wstępu ............................................................................ 9
Rozdział 1. Historia kryptografii ........................................................................ 11
1.1. Prolog — Painvin ratuje Francję ............................................................................. 11
1.2. Początek... ............................................................................................................... 15
1.2.1. Steganografia ................................................................................................ 15
1.2.2. Kryptografia .................................................................................................. 16
1.2.3. Narodziny kryptoanalizy ............................................................................... 17
1.3. Rozwój kryptografii i kryptoanalizy ........................................................................ 19
1.3.1. Szyfry homofoniczne .................................................................................... 19
1.3.2. Szyfry polialfabetyczne ................................................................................. 20
1.3.3. Szyfry digraficzne ......................................................................................... 25
1.3.4. Kamienie milowe kryptografii ...................................................................... 27
1.4. Kryptografia II wojny światowej ............................................................................. 28
1.4.1. Enigma i Colossus ......................................................................................... 28
1.5. Era komputerów ...................................................................................................... 33
1.5.1. DES ............................................................................................................... 34
1.5.2. Narodziny kryptografii asymetrycznej .......................................................... 35
1.5.3. RSA ............................................................................................................... 36
1.5.4. PGP ............................................................................................................... 37
1.5.5. Ujawniona tajemnica ..................................................................................... 38
1.5.6. Upowszechnienie kryptografii ...................................................................... 39
Rozdział 2. Matematyczne podstawy kryptografii .............................................. 41
2.1. Podstawowe pojęcia ................................................................................................ 41
2.1.1. Słownik tekstu jawnego ................................................................................ 42
2.1.2. Przestrzeń tekstu ........................................................................................... 42
2.1.3. Iloczyn kartezjański ...................................................................................... 42
2.1.4. System kryptograficzny ................................................................................ 44
2.1.5. Szyfrowanie monoalfabetyczne .................................................................... 45
2.1.6. Funkcje jednokierunkowe ............................................................................. 45
2.1.7. Arytmetyka modulo ...................................................................................... 46
2.1.8. Dwójkowy system liczbowy ......................................................................... 47
2.1.9. Liczby pierwsze ............................................................................................ 48
2.1.10. Logarytmy ..................................................................................................... 52
2.1.11. Grupy, pierścienie i ciała .............................................................................. 52
2.1.12. Izomorfizmy ................................................................................................. 54
2.2. Wzory w praktyce ................................................................................................... 55
2.2.1. Kryptosystem RSA ....................................................................................... 56
2.2.2. Problem faktoryzacji dużych liczb ................................................................ 57
2.2.3. Mocne liczby pierwsze .................................................................................. 59
 6
Podstawy kryptografii
2.2.4. Generowanie liczb pierwszych ...................................................................... 59
2.2.5. Chińskie twierdzenie o resztach .................................................................... 61
2.2.6. Logarytm dyskretny ...................................................................................... 62
2.2.7. XOR i AND .................................................................................................. 63
2.2.8. Testy zgodności ............................................................................................ 64
2.2.9. Złożoność algorytmów .................................................................................. 73
2.2.10. Teoria informacji ........................................................................................ 74
Rozdział 3. Kryptografia w teorii ....................................................................... 79
3.1. Ataki kryptoanalityczne i nie tylko .......................................................................... 79
3.1.1. Metody kryptoanalityczne ............................................................................. 79
3.1.2. Kryptoanaliza liniowa i różnicowa ................................................................ 81
3.1.3. Inne rodzaje ataków ...................................................................................... 82
3.2. Rodzaje i tryby szyfrowania .................................................................................... 87
3.2.1. Szyfry blokowe ............................................................................................. 87
3.2.2. Szyfry strumieniowe ..................................................................................... 96
3.2.3. Szyfr blokowy czy strumieniowy? .............................................................. 101
3.3. Protokoły kryptograficzne ..................................................................................... 102
3.3.1. Protokoły wymiany kluczy ......................................................................... 102
3.3.2. Podpis cyfrowy ........................................................................................... 106
3.3.3. Dzielenie sekretów ...................................................................................... 109
3.3.4. Inne protokoły ............................................................................................. 111
3.4. Infrastruktura klucza publicznego ......................................................................... 115
3.4.1. PKI w teorii… ............................................................................................. 115
3.4.2. …i w praktyce ............................................................................................. 115
3.5. Kryptografia alternatywna ..................................................................................... 118
3.5.1. Fizyka kwantowa w kryptografii ................................................................. 118
3.5.2. Kryptografia DNA ...................................................................................... 123
3.5.3. Kryptografia wizualna ................................................................................. 127
Rozdział 4. Kryptografia w praktyce ................................................................ 131
4.1. Konstrukcja bezpiecznego systemu kryptograficznego ......................................... 131
4.1.1. Wybór i implementacja kryptosystemu ....................................................... 132
4.1.2. Bezpieczny system kryptograficzny ............................................................ 133
4.1.3. Najsłabsze ogniwo ...................................................................................... 134
4.2. Zabezpieczanie połączeń internetowych ............................................................... 137
4.2.1. Protokół SSL ............................................................................................... 138
4.2.2. Protokół SSH .............................................................................................. 146
4.3. Pakiet PGP ............................................................................................................. 153
4.3.1. PGPkeys ...................................................................................................... 153
4.3.2. PGPmail ...................................................................................................... 156
4.3.3. PGPdisk ...................................................................................................... 164
4.3.4. Standard PGP/MIME .................................................................................. 171
4.3.5. Web of Trust ............................................................................................... 172
4.4. Składanie i weryfikacja podpisów elektronicznych ............................................... 175
4.4.1. Wymagania techniczne ............................................................................... 175
4.4.2. Jak zdobyć certyfikat cyfrowy? ................................................................... 177
4.4.3. O czym warto pamiętać? ............................................................................. 180
4.4.4. Konfiguracja programu pocztowego ........................................................... 181
4.4.5. Struktura certyfikatu ................................................................................... 186
4.5. Kryptografia w PHP i MySQL .............................................................................. 188
4.5.1. Funkcje szyfrujące w PHP .......................................................................... 189
4.5.2. Szyfrowanie danych w MySQL .................................................................. 194
Spis treści
7
Podsumowanie ............................................................................. 197
Dodatek A Jednokierunkowe funkcje skrótu ................................................... 199
A.1. SHA ...................................................................................................................... 199
A.1.1. Przekształcenia początkowe ....................................................................... 199
A.1.2. Pętla główna algorytmu SHA ..................................................................... 200
A.1.3. Operacje w cyklu SHA ............................................................................... 200
A.1.4. Obliczenia końcowe ................................................................................... 201
A.2. MD5 ..................................................................................................................... 202
A.2.1. Przekształcenia początkowe ....................................................................... 202
A.2.2. Pętla główna MD5 ...................................................................................... 202
A.2.3. Obliczenia końcowe ................................................................................... 204
Dodatek B Algorytmy szyfrujące ..................................................................... 207
B.1. IDEA ..................................................................................................................... 207
B.1.1. Przekształcenia początkowe ....................................................................... 207
B.1.2. Operacje pojedynczego cyklu IDEA .......................................................... 207
B.1.3. Generowanie podkluczy ............................................................................. 209
B.1.4. Przekształcenia MA (skrót od ang. multiplication-addition) ...................... 209
B.1.5. Deszyfrowanie IDEA ................................................................................. 209
B.2. DES ....................................................................................................................... 211
B.2.1. Permutacja początkowa (IP) ....................................................................... 211
B.2.2. Podział tekstu na bloki ............................................................................... 211
B.2.3. Permutacja rozszerzona .............................................................................. 214
B.2.4. S-bloki (ang. S-boxes) ................................................................................ 214
B.2.5. P-bloki ........................................................................................................ 216
B.2.6. Permutacja końcowa ................................................................................... 216
B.2.7. Deszyfrowanie DES ................................................................................... 216
B.2.8. Modyfikacje DES ....................................................................................... 217
B.3. AES ....................................................................................................................... 219
B.3.1. Opis algorytmu ........................................................................................... 219
B.3.2. Generowanie kluczy ................................................................................... 220
B.3.3. Pojedyncza runda algorytmu ...................................................................... 221
B.3.4. Podsumowanie ........................................................................................... 223
B.4. Twofish ................................................................................................................. 223
B.4.1. Opis algorytmu ........................................................................................... 223
B.4.2. Pojedyncza runda algorytmu ...................................................................... 225
B.4.3. Podsumowanie ........................................................................................... 229
B.5. CAST5 .................................................................................................................. 229
B.5.1. Opis algorytmu ........................................................................................... 229
B.5.2. Rundy CAST5 ............................................................................................ 229
B.6. DSA ...................................................................................................................... 231
B.6.1. Podpisywanie wiadomości ......................................................................... 231
B.6.2. Weryfikacja podpisu ................................................................................... 232
B.6.3. Inne warianty DSA ..................................................................................... 232
B.7. RSA ...................................................................................................................... 233
B.7.1. Generowanie pary kluczy ........................................................................... 234
B.7.2. Szyfrowanie i deszyfrowanie ...................................................................... 234
B.8. Inne algorytmy szyfrujące ..................................................................................... 234
Dodatek C Kryptografia w służbie historii ....................................................... 237
C.1. Święte rysunki ...................................................................................................... 238
C.1.1. 1000 lat później… ...................................................................................... 239
C.1.2. Szyfr faraonów ........................................................................................... 240
C.1.3. Ziarno przeznaczenia .................................................................................. 242
8
Podstawy kryptografii
C.1.4. Je tiens l’affaire! ......................................................................................... 243
C.1.5. Tajemnica hieroglifów ................................................................................ 243
C.2. Język mitów .......................................................................................................... 244
C.2.1. Mit, który okazał się prawdziwy ................................................................ 244
C.2.2. Trojaczki Kober .......................................................................................... 247
C.2.3. Raport z półwiecza ..................................................................................... 248
C.3. Inne języki ............................................................................................................ 252
Bibliografia ................................................................................... 253
Skorowidz ..................................................................................... 255
[ Pobierz całość w formacie PDF ]