RC4, RC5, RC6...

Přes IDEU, Blowfish a Twofish se podíváme dále...

Algoritmus RC4

Algoritmus, který si představíme nyní, je opět z rodiny symetrických šifer. Byl navržen v roce 1987 a jeho vývoj byl utajován. Autoři se báli, že bude použit pro konkurenční aplikace. Algoritmus je využíván u aplikací společnosti Microsoft Windows, u protokolů SSL (Secure Sockets Layer), WEP (Wired Equivalent Privacy) i WPA (WiFi Protected Access).

Jako obvykle nám do něho vstupují dvě vstupní proměnné - otevřený text a klíč. Klíč má délku mezi 40-256 bity. Otevřený text nám vstupuje do algoritmu v bytech, je rozdělen na bloky po 256 bitech.

A jaký je tedy princip?

Když jsme si zkoušeli algoritmus IDEA, využívali jsme pravdivostní tabulky jisté logické funkce. Vzpomenete, o jakou funkci se jednalo?

• XOR (exclusive OR)

Klíč je pomocí této zmíněné logické operace zkombinován s otevřeným textem. Tím se vytvoří šifrovaný text.

Dešifrování

Dešifrujeme symetrickou šifru, takže musíme mít stejný klíč, jako při šifrování otevřeného textu. Musí být tedy vygenerována stejná sekvence po sobě jdoucích bitů, které budou zkombinovány se šifrovým textem a získáme text otevřený. Kombinace probíhá stejnou logickou funkcí.

Podívejte se na pravdivostní tabulku a zamyslete se proč.

• XOR - zkouší shodnost/jedinečnost

Ačkoli se tento kryptosystém zdá být dostatečně bezpečný, rychlý i spolehlivý, bohužel nedosahuje dnešních norem pro bezpečnou šifru, protože již je znám způsob možného prolomení. Pokud se používá relativně krátký klíč (v řádů desítek bitů) a používá se delší dobu opakovaně, je prolomení snadné. Když ovšem použijeme dostatečně silný klíč a měníme ho, tak je systém relativně bezpečný a data chráněna.

Známé útoky

• RC4-drop(n) - z roku 2001 je znám způsob prolomení právě na základě opakovaného používání klíče. Pokud tedy budeme mít hodně zpráv zašifrovaných pomocí stejného klíče, můžeme zde aplikovat analýzu a postupem zjišťovat správný klíč.

Pamatujete si, kde se tento postup také osvědčil? Bylo to ve 20. století u jednoho známého šifrovacího stroje...

• Alan Turing a jeho taháky k Enigmě

Algoritmus RC5

Algoritmus RC5 představuje symetrickou blokovou šifru, která byla publikovaná v roce 1994. Je rozšířením svého předchůdce. Velikost klíče se zde pohybuje mezi 0-2040 bity.

Algoritmus RC6

Jak název již napovídá, tak algoritmus RC6 je vylepšenou verzí RC5. RC6 a byl publikován roku 1998. Zdokonalen je přidáním funkce násobení. Délka klíče se může měnit v závislosti na potřebách uživatele. Klíče mohou být 128, 192 a 256bitové, velikost bloku otevřeného textu je potom 128 bitů.

Algoritmus RC6 se účastnil výběrového řízení na nový šifrovací standard. Tuto soutěž vyhlásil NIST. Vítězem se stal konkurent, algoritmus Rijndael, který je dneska znám a používán jako AES.

Závěrem o symetrických šifrách je nutno říci ještě jednou to, co je nejen zde neustále opakováno. Hlavní úskalí symetrické šifry je bezpečný transport klíče. Všechny symetrické šifry používají stejného klíče jak pro šifrování, tak pro dešifrování, proto je utajení klíče velmi podstatné.

Teď se ovšem podíváme na algoritmy, které jsou založeny na naprosto odlišném principu. Odtajníme si krásy asymetrického šifrování...

Shrnutí

Posledními symetrickými algoritmy, o kterých byla řeč, byly algoritmy RCx.

Zdroje

DOSTÁLEK, Libor a Marta VOHNOUTOVÁ. Velký průvodce infrastrukturou PKI a technologií elektronického podpisu. vyd. 1. Brno: Computer Press, 2006, 534 s. ISBN 80-251-0828-7.

JIROUŠEK, Radim. Principy digitální komunikace. Vyd. 1. Voznice: Leda, 2006, 309 s. ISBN 80-733-5084-X.