3. razred, seminarski rad - Kriptografija u računalnoj komunikaciji

Seminarski rad:

Kriptografija u računalnoj komunikaciji

Uvod

Kriptografija je znanstvena disciplina koja se bavi pretvaranjem čitkog teksta (ili bilokoji važan podatak) u nerazumljivi tekst koji samo poželjeni primatelj može pročitati. Kriptografija kao pojam i kao znanstvena disciplina postoji već od 5. stoljeća prije Krista, kada su Spartanci koristili štap i vrpce da bi slali tajne poruke (ta naprava se zvala skital, njegov ključ je bio štap iste duljine). Cilj kriptografije je omogučiti da neki tekst mogu pročitati samo dvije osobe, pošiljatelj i primatelj, unutar nekog nesigurnog kanala.

Opčeniti proces slanja nekog podatka je vrlo jednostavan. Prvo imamo pošiljatelja koji šalje njegovu poruku koju zovemo otvorenim tekstom (eng. plaintext). Zatim taj proces pomoću našeg ključa kriptiramo i pretvorimo ga u nečitku poruku, zvana šifrat ili kriptogram (eng. ciphertext). Naš šifrat (u teoriji) nemože nitko pročitati, osim ako imaju ključ za dekriptiranje, koji kada je primjenjen na tekst ga pretvori nazad u originalni otvoreni tekst.

Kada god postoji neki tekst koji ne bi smio znati, uvijek će biti netko ko će ga probat pročitati. Zbog povečanja Kriptografije, od nje je nastala nova znanstvena disciplina zvana “Kriptoanaliza”. Kriptoanaliza/dekriptiranje je znanstvena disciplina koja se bavi postupcima čitanja poruka čak i bez znanja ključa, npr. kako imamo Kriptografe koji pokušavaju zašitititi naše bankovne podatke, postoje i kriptoanalisti koji ih pokušavaju razotkriti.

Primjena u računalnim sustavima

Kao što i možemo pretpostaviti, kompanije i organizacije imaju puno podataka koje ne žele da drugi mogu pročitati. Može biti neka stranica za porukiranje koja sadrži imena korisnika i njihove šifre, ili još gore neki online dućan koji sadrži tvoju adresu, OIB, broj i pin kartice itd. Zato je važno da oni uspiju čuvati te podatke samo za sebe i one kojima je potrebno.

Pojmovi se malo promjene kada pričamo o primjeni kriptografije, koja je uglavnom vezana samo s brojkama i matematikom. Kod računala imamo algoritme, skup koraka i pravila koje računalo mora poštivati kada pretvara tekst ili radi njen ključ. Ključevi su random stringovi bitova koji se koriste za enkripciju i dekripciju. Kod “privatnih” ključeva, njihova duljina je često od 128 do 256 bitova, a kod “javnih” ključeva je oko 2048 bita. Što se tiče ključeva djelimo na dva sistema; simetrične i asimetrične. Simetrični sustav ključeva znači da svaki primatelj ima isti ključ za pristupanje podacima, a asimetrični sustav ima dva ključa, javni ključ koji koristi svatko kada ga treba, i privatni ključ koji mora ostati “tajan”. Privatni i javni ključ su matematički povezani, tako da privatni ključ može dekriptirati što god je javni ključ enkriptirao.

(još ima 3. metoda Hash funkcija koja ne koristi ključeve uopče, već svaki tekst fiksne duljine dobi jedinstvenu hash vrijednost, korišteno je u našim OS-ovima za čuvanje šifra).

Svaki kriptografički algoritam mora poštivati 4 točke:

Povjerljivost – Informaciji mogu pristupiti samo oni ljudi kojima je namjereno
Integritet – Informacija ne može biti modificirana ili promjenjena
Neporicanje – pošiljatelj ne može poricati slanje poruke u kasnijim koracima kriptiranja
Autentičnost – Znamo identitet pošiljatelja i primatelja, i njihove adrese.

Najpopularniji algoritmi:

Triple DES

Nakon što su ljudi naučili dekriptirati Data Encription Standard (DES) algoritam, Triple DES je bio izumljen da ga zamjeni. Koristi 3 različita ključa od 56 bita, koji zbrojem je jednak 168 bita, no stručnjaci se slažu da je preciznije reći da ispadne kao ključ od 112 bita.

AES

Advanced Encription state algoritam koristi USA i razne drugačije kompanije za njihove podatke. NJegov standardni ključ je 128 bita, no još ima i opcije od 192 i 256 bita za jaku enkripciju.

Twofish

Twofish algoritam je sljedbenik poznatog Blowfish algoritma. Koristi simetrične ključeve, čije duljine mogu biti i do 256 bita. Smatra se jednim od najbržih algoritama, i idealan je za hardware i software primjene.

Najveci problem Enkripcije

Naši moderni sustavi su sigurni zbog njihovih veličina. Ključ koji se sastoji od 256 bita ima 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639936 mogučih kombinacija. To je zato što računala mogu probati kombinacije jedan po jedan, što bi trajalo pre dugo. No sada je problem Kvantnih računala, koji mogu probati vise kombinacija odjednom, i ako ne smislimo neki novi sistem enkripcije uskoro, onda nasi podaci vise nece biti sigurni.

Zakljucak

Kriptografija je jako vazan dio nasega svijeta, on cuva nase podatke i omogucuje da sigurno koristimo internet bez kompromiza nasih informacija. To je disciplina koja postoji tisucama godina i koja se dan danas razvija, i ako se ponovno ne razvije radi novih izazova (kvantnih racunala), onda su nasi podaci pod rizikom.

3. razred, seminarski rad – Kriptografija u računalnoj komunikaciji