Файл: Криптография - Лекция 2.pdf

Потоковые шифры

Необходимое условие безопасности поточного шифра -
непредсказуемость ГСЧ.

Если ГСЧ предсказуем, то

∃

i

:

G

(

k

)

|

1

...

i

alg

−→

G

(

k

)

|

i

+

1

...

n

Предсказуемость ГСЧ

Опр:

ГСЧ

G

:

K

−→ {

0

,

1

}

r

называется предсказуемым, если

существует эффективно вычислимый алгоритм

A

и

∃

1

≤

i

≤

n

−

1 такое, что

Pr

k

R

←−

K

[

A

(

G

(

k

))

|

1

...

i

=

G

(

k

)

|

i

+

1

]

≥

1

/

2

+

ε

Предсказуемые ГСЧ

Линейный конгруэнтный метод

•

Три параметра: a, b, p

•

r

[

0

] =

seed

•

r

[

i

] = (

a

∗

r

[

i

−

1

] +

b

)

mod p

•

Используется в чистом виде или с некоторыми
модификациями во многих реализациях стандартных
языковых библиотеках

Потоковые шифры. Атаки

Повторное использование ключа в шифровании
одноразовыми блокнотами

•

Ключ для поточного шифра не должен использоваться
больше одного раза

c

1

←

m

1

⊕

PRG

(

k

)

c

2

←

m

2

⊕

PRG

(

k

)

c

1

⊕

c

2

=

m

1

⊕

m

2

•

Существующая избыточность человеческого языка и
ASCII-кодирования позволяет восстановить открытый текст

•

Примеры повторного использования ключа: проект
"Венона MS-PPTP, WEP

•

Невозможность использования потоковых шифров в
некоторых областях (шифрование данных на диске)

Потоковые шифры. Атаки

Невозможность проверки целостности

Злоумышленник может изменить зашифрованное сообщение
предсказуемым образом:

c

Alice

=

m

⊕

k

c

Mallory

=

c

Alice

⊕

p

m

Bob

=

c

Mallory

⊕

k

=

m

⊕

p