Реферат: Хэш-функции в криптосистемах

СаратовскийГосударственный Университет им. Н. Г. Чернышевского

Курсовая работа

«Хеш-функции в криптосистемах»

Выполнил: студент 112гр. КниИТ

Иванченко Е. С.

г. Саратов 2001

Содержание

Введение 3

Метод хэширования 3

Коллизии и реверс 3

Односторонние хэши 4

Список литературы и сайтов последняя

Введение

В наше время большую роль в информатике играют сетевыетехнологии, базирующиеся на объединении огромного числа машин в единую сеть.Одним из ярких примеров такой сети является Internet. Она основана намногопользовательских операционныхсистемах, позволяющих управлять данными,хранящимися на удалённых машинах (серверах) сразу нескольким людям. Иногдатребуется сделать доступной для всех только часть документов. Например,зачастую требуется скрыть програмный код cgi-скрипта от посторонних глаз, новесьма нежелательно запрещать его исполнение. Для этого операционной системенеобходимо “объяснить”, кто является владельцем. В большинстве операционныхсистем идентификация производится по логину и паролю. Но так как с файлом, вкотором содержится этот пароль, работают не один, а несколько пользователей, тохранение его в открытом виде представляет угрозу сохранности документов. Дляэтого потребовалось шифрование данных.

Метод хэширования

Одним из наиболее распространённых методов криптованияявляется хэширование. Метод хеширования позволяет хранить элементы из множестваA в линейном массиве X. Математически это можно записатьтак:

h: A

® {0, x-1}

т. е. Функция h отображаеткаждый элемент множества A в индексмножества X.

Например: пусть даны два множества A{‘a’, ’b’, ’c’, …} и X {0, 1, 2, …}, тогда функция h:A

®X ставит в соответствие каждому элементуиз множества A элемент из множества B. Таким образом h(‘a’)=0, h(‘c’)=2 и т.д.

Коллизии и реверс

Однако, возможно существование такого интервала наобласти определения функции, в границах которого она становится инъективной (т. е. если h(‘a’)=0, то существует такая функция, g: X

®A, для которой g(0)=’a’).Это означает, что только для одного элемента измножества A существует индекс x1. Функция будет инъективна и в том случае, если ни один элемент из A не отображается на интервал (x1, x2) при условии, что последний неравен нулю. В любом другом случае на каждый индекс множества X отображается более одного элемента изA. Это так называемая коллизия хэш-функции.

Реверс хэш-функции заключаетсяв поиске всех отображаемых на данный индекс элементов. Для любого конечногомножества это разрешимая задача, которая имеет наиболее простое решение наинъективных интервалах хэш-множества.

Односторонние хэши

В криптовании используются особыехэш-функции, называемые односторонними. Функция

¦: X®Y называется односторонней, если ¦(x) можетбыть легко вычислена для любого элемента из множества X, тогда для всех элементов из множества Y вычисление такого аргумента x,для которого ¦(x)=y, неразрешимо полиномиально. Системы, построенные на односторонних функциях взлому,как правило, не поддаются.

Основныеаспекты написания

При написанием алгоритма kript особое внимание уделялось следующим аспектам:

требованияпользователя к алгоритму;

возможныеварианты утечки зашифрованного пароля;

наиболеедейственные методы расшифровки.

1. Требования пользователя

Основные требования к алгоритму с точкизрения пользователя являются:

надёжность;

скоростьработы;

системныетребования (необходимые ресурсы).

2. Вариантыутечки пароля

Одной из главной причиной утечки пароля прииспользовании этого алгоритма служит его хранение в открытом виде самимвладельцем, поэтому большая часть атак в наше время рассчитана на довериепользователя (например, по телефону звонит мнимый администратор сети и проситпароль для проведения профилактических работ). В этом случае защита сводится кидентификации не только пользователя, но и машины, с которой производитсязапрос.

Второй причиной служит его расшифровка.

3. Методы расшифровки

Этот метод связан с использованиембольшинством пользователей слишком простых паролей (длиной менее 8символов, или, пароль, несущий на сбекакую-то смысловую нагрузку (отчество прабабушки по маминой линии)). В этомслучае атаки сводятся к перебору возможных паролей, а защита — к их усложнению.

Для расшифровки пароля вторым методом,требуется знать его длину и алгоритм шифования. В случае, когда длина паролясоставит менее восьми символов, можно воспользоваться следующим алгоритмом:

1. Перевернутьзашифрованный пароль.

2. Так как размерблока не может быть более 5 байт и менее 1 байта, то разобьём его на 8 блоков изапишем в список (список первых блоков, список вторых, и т. д.). Получимвосьмиподсписковый список списков, каждый подсписок которого представляет собойвсе возможные блоки шифрованных символов.

3. Пробегаем в циклепо подсписку, сверяя каждый элемент со всеми символами из ASCII следующимобразом:

If j*generate(x,n,j) = <элемент подсписка> then write(ord(j)), где jдесятичный код символа, x — ключ, n — последовательный номер символа в пароле(в диапазоне [1, 8]). Если выполнилось это условие, то выведем на экраннайденный символ.

После выполнения алгоритма на выходе получимлибо пароль, либо такую последовательность, из которой его можно получить.

Описание

В основе алгортма лежит функция от трёхаргументов generate=trunc(k*(abs(sin(ln(a)*x)+sin(cos(b)*x)))):

1. ключа (x);

2. десятичного кодсимвола (a);

3. номера символа вовведённой строке (b).

Она используется для преобразования десятичного кодасимвола в число, лежащее в интервале от 0до 2*k, где k — любое число целого типа.

После обработки символа он добавляется в список списковпроцедурой add_in_list(x:integer; s: string; var gr: llist) следующим образом — l^.inf:=ord(s[k])*generate(x,ord(s[k]),k),где l^.inf-элемент списка списков, x - ключ (для функции generate), s — строка, разбиваемая на блоки по 8 символов.Каждый подсписок имеет длину не более 8 элементов размером до 5 байт.

Третимшагом является сложение соответствующих элементов

процедурой summ_all(gr: llist; var a:array_type) из каждого подсписка l в 8элментный массив a, т.е. первый элемент из первого элемента складывается спервым элементом второго, третьего и т.д. подсписка и записывается в a[1].

Так — же поступаем и с другими элементами подсписков.

Следующимщагом записываем в файл ключ и по очереди все элементы массива

a, обработанные функцией FromIntToString(), которая переводит численный тип в символьный ипереворачивает.

Длясверки пароля его требуется зашифровать заново по известному ключу и сверить сзашифрованным экземпляром.

Вотисходный текст программы:

kriptmod.pas

unit kriptmod;

interface

type Plist=^list;

list=record

inf: word;

num: 1..8;

next: Plist;

end;

Llist=^List_of_list;

List_of_list=record

nb: Plist;

inf: 1..32;

next: Llist;

end;

array_type=array[1..8]of longint;

function generate(x: integer; a, b: byte):integer;

procedure add_in_llist(x: integer; s: string; var gr: llist);

procedure print_llist(gr: llist);

procedure summ_all(gr: llist; var a:array_type);

function FromIntToString(L: longint):string;

implementation

{--

Эта функция переводит из целочисленного типав символьный----------------------------------------------}

function FromIntToString;

var s: string;

l1: longint;

begin

l1:=l; s:='';

while (l1 div 10>0)do

begin

case l1 mod 10 of

0: s:=s+'0';

1: s:=s+'1';

2: s:=s+'2';

3: s:=s+'3';

4: s:=s+'4';

5: s:=s+'5';

6: s:=s+'6';

7: s:=s+'7';

8: s:=s+'8';

9: s:=s+'9';

end;

l1:=l1 div 10;

end;

case l1 mod 10 of

0: s:=s+'0';

1: s:=s+'1';

2: s:=s+'2';

3: s:=s+'3';

4: s:=s+'4';

5: s:=s+'5';

6: s:=s+'6';

7: s:=s+'7';

8: s:=s+'8';

9: s:=s+'9';

end;

FromIntToString:=s;

end;

{--

Функция генерации (основная)----------------------------------------------}

function generate;

begin

generate:=trunc(abs(122.5*(sin(ln(a)*x)+sin(cos(b)*x))));

end;

{--

Процедура добавления в список списков----------------------------------------------}

procedure add_in_llist;

var g: llist;

l: plist;

k, i, j: byte;

begin

k:=1; i:=1;

while (k<=length(s))do

begin

new(g);

g^.inf:=i;

g^.nb:=nil;

j:=1;

while (j<=8) and(k<=length(s)) do

begin

new(l);

l^.inf:=ord(s[k])*generate(x,ord(s[k]),k);

l^.num:=j;

l^.next:=g^.nb;

g^.nb:=l;

k:=k+1;

j:=j+1

end;

g^.next:=gr;

gr:=g;

i:=i+1

end;

{--

Процедура заполнения массива a-----------------------------------}

procedure summ_all;

var g: llist;

l: plist;

i: 1..8;

begin

g:=gr;

while g<>nil do

begin

l:=g^.nb;

i:=1;

while l<>nildo

begin

a[i]:=a[i]+l^.inf;

l:=l^.next;

i:=i+1

end;

g:=g^.next;

end;

{------------------------------------------------}

end.

kript.pas

:

program kuzik;

uses crt, kriptmod;

var x: integer;

i: 1..8;

pass: string;

l: Llist;

arr:array_type;

f: text;

begin

clrscr;

randomize;

{--Генерируем число--}

x:=abs(random(9999-101))+101;

write('Password:'); textcolor(0);readln(pass);

add_in_llist(x,pass,l);

summ_all(l,arr);

assign(f,'shadow');

rewrite(f);

writeln(f,x);

for i:=1 to 8 dowrite(f,FromIntToString(arr[i]));

writeln(f);

close(f);

textcolor(2);

writeln('Useradded in base.');

repeat untilkeypressed;

end.

unkript.pas:

program kuzik;

uses crt, kriptmod;

var x: integer;

i: 1..8;

pass, pass1: string;

l: Llist;

arr: array_type;

f: text;

s, s1: string;

begin

clrscr;

write('Password: ');textcolor(0);readln(pass);

{--Открываем файл с паролями--}

assign(f,'shadow');

reset(f);

{--Читаем ключ--}

readln(f,x);

{--Читаем зашифрованный пароль--}

readln(f,pass1);

close(f);

{--Шифруем только что введённый пароль--}

add_in_llist(x,pass,l);

summ_all(l,arr);

for i:=1 to 8 dos1:=s1+FromIntToString(arr[i]);

{--Сверяем его с паролем из shadow--}

if (pass1=s1)

then begin

textcolor(2);

writeln('Passwordcorrect.')

end

else begin

textcolor(4);

writeln('Passwordincorrect!');

end;

repeat until keypressed;

end.

еще рефераты

Еще работы по программированию, базе данных

Реферат по программированию, базе данных

Моделирование систем

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Программа сложной структуры с использованием меню

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Поиск информации в www

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Курсовая работа по основам программирования. Игра "Паровоз"

29 Августа 2013