Post on 02-Nov-2014
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Explicando a Máquina EnigmaAnchises M. G. de PaulaGaroa Hacker Clube; Verisign@anchisesbr
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Agenda
Criptografia Simétrica
Cypher Disks
Picture source: Wikimedia Commons
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Enigma
Picture source: Wikimedia Commons
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Criptografia e Segunda Guerra
Criptografia Clássica
Criptografia Moderna
Séc. XX W W II
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Introdução à criptografia
Κρυπτός (kriptós) = escondido, oculto
γράφω (grapho) = grafia
OCULTAR A ESCRITA+
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Criptografia Clássica
Antes dos computadores a criptografia consistia de algorítmos baseados em manipulação de letras (caracteres) e cálculo manual (ou mecânico, utilizando algum instrumento relativamente simples).
Os diversos algorítmos substituíam ou transpunham alguns caracteres por outros. Os melhores faziam as duas coisas muitas vezes
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Criptografia Clássica
2 tipos principais de algorítmos clássicos:Cifragem por Substituição
Cada caracter do texto original é substituído por outro no texto cifrado.
Cifragem por TransposiçãoA ordem das letrasé modificada
Picture source: Wikimedia Commons
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Substituição Simples
Cada caracter do texto original é substituído com um caracter correspondente no texto cifrado.
Exemplo: a “Cifra de Cesar” cada letra do texto original é substituído pela letra 3 posições à direita no alfabeto
C
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Cifra de César
Vamos utilizar a cifra de César:Mensagem em claro: “estou testando cesar”
Visualizando,
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Vamos utilizar a cifra de César:Mensagem em claro: “estou testando cesar”
Visualizando,
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Cifra de César
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Vamos utilizar a cifra de César:Mensagem em claro: “estou testando cesar”
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Cifra de César
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Cifra de César
Vamos utilizar a cifra de César:Mensagem em claro: “estou testando cesar”
Visualizando,
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Cypher Disk
Cypher Disk: Inventado por Leon Battista Alberti em 1468 e usadas pelo Exército Americano na Guerra Civil Americana.
Picture source: Wikimedia Commons
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Cypher Disk
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Cypher Disk
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Cypher Disk
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Cypher Disk
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Cypher Disk
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Substituição Polialfabética
São constituídas de múltiplas cifras de substituiçào simples
Uma letra da mensagem original pode ser associada a múltiplas letras, dependendo de uma “chave”
Cada uma das chaves é utilizada para encriptar uma letra específica do texto original.
Se existem 20 letras chave então cada vigésima letra será encriptada com a mesma chave, isto é chamado de período da cifra
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Substituição Polialfabética
Exemplo clássico: A cifra Vigenère, publicada em 1586.
Picture source: Wikimedia Commons
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Para cada letra da mensagem, utiliza-se uma letra correspondente da chave. Ex:
Chave:
Deslocamento:
Mensagem:
Msg. Cifrada: CKBOA
ORTUO
141982012
OTIUM
Cifra de Vigenère
Picture source: Wikimedia Commons
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C
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14
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I
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P
12
M
CKBOA
ORTUO
141982012
OTIUM
Cifra de Vigenère
A chave é repetida continuamente até cobrir o tamanho da mensagem
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Cifragem por Rotação
Nos anos 20 vários dispositivos de encriptação mecânica foram inventados
Muitos baseados no conceito de um rotoruma roda mecânica preparada para realizar uma substituição genérica
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Cifragem por Rotação
Picture source: Wikimedia Commons
Cada rotor é uma permutação arbitrária do alfabeto.
Tem 26 posições e realiza uma substituição simples
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Cifragem por Rotação
Picture source: Wikimedia Commons
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Cifragem por Rotação
1. anel dentado (uma ranhura)
2. ponto de marca do contato "A"
3. círculo com alfabeto4. contatos5. fios elétricos6. pinos7. encaixe do eixo8. hub9. roda dentada móvel com
os dedos10. ratchet
Picture source: Wikimedia Commons
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Cifragem por Rotação
Picture source: Flickr user Duane Wessels
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Cifragem por Rotação
Uma máquina rotora tem um teclado e uma série de rotores e implementa uma versão da cifra de Vigenère.
A saída de um rotor pode ser ligada à entrada de outro
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Enigma
Em 1918, o inventor alemão Arthur Scherbius e seu amigo Richard Ritter criaram uma máquina de criptografia chamada Enigma
Picture source: Wikimedia Commons
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Enigma
As máquinas Enigma foram amplamente usadas pela Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial
Picture source: Wikimedia Commons
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Enigma
Fáceis de usar
Portáteis
Seguras
Picture source: Wikimedia Commons
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Enigma
O segredo do Enigma eram seus rotores.
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Enigma
Cada vez que se apertava uma tecla, o Enigma mostrava qual seria a letra cifrada correspondente
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Enigma
Após cada tecla, os rotores mudavam de posição, de modo que cada letra teria um alfabeto diferente de substituição
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Enigma
Picture source: Wikimedia Commons
rotores
teclado
saíd
a
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Enigma
O enigma ainda incluía o “refletor”, que fazia com que o sinal de uma letra passasse duas vezes pelos 3 rotores.
Com 3 rotores, temos 26X26X26 = 17576 posições iniciais, ou chaves.
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Enigma
Além dos rotores, o enigma ainda permitia que letras fossem trocadas, através de 6 cabos que poderiam ser conectados a um painel de plugues.
Com isso, além da troca de posição entre os rotores, atingiam-se 10.000.000.000.000.000 combinações!
Picture source: Wikimedia Commons
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Enigma Code Book
As configurações iniciais eram organizadas em um “livro de código”
Picture source: Wikimedia Commons
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Quebrando a Enigma
Polônia
UK: Bletchley Park
Alan Turing
Picture source: Wikimedia Commons
ObrigadoObrigadoAnchises M. G. de Paula@anchisesbr