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密碼學 (Integrity(完整性) (Hash (特性 (Fixed output size(y固定大小), Efficiency (有效率),…

- - - - Fixed output size(y固定大小)
      - Efficiency (有效率)
      - One-way property(無法從雜湊函數反推原文)
      - Collision ressistant(避免碰撞)
      - Pseudorandomness(看起來要是亂數)
      - Variable input size(x無限大)
      - 運算速度比對稱式加密還要快
    - - 碰撞可能性：2^(n/2)
      - 解決方法：make n larger!!
    - - 用MAC來解決這個問題
- - - - CBC-MAC: AES-based MAC ex. 802.11i
      - NMAC:with AES or 3DES(工程考量)
      - PMAC:
    - - TLS must supports HMAC-SHA1-96
      - HHMAC(K,M): (H(K⊕opad)||H((K⊕ipad)||M)
      - ISO標準: pad有以1開頭後面再接0,若是block,要塞一個dummy block
- - - - Block Cipher
        
        加密解密為不同的演算法
        
        使用Feistel Network結構為基礎
        
        is a secure cipher
        
        3-round and above
        
        DES
        
        Block Size: 64 bits,
        
        16 -round Feistel Network
        
        有效的Key is 56 bits
        
        有效key太短
        
        沒有被破解但安全度不足
        
        使用暴力破解即可，不須研究破解方法
        
        Triple DES
        
        加密、解密、加密
        
        effective key size is 112 bits
        
        Key size 168 bits(only 112bits effctive)
        
        Block size 64 bits
        
        AES
        
        Key size :128, 192, 256 bits
        
        Block Size: 128 bits
        
        與DES不同，可使用數學來證明其安全性
      - Stream cipher
        
        RC4
        
        WEP (Not secure)
        
        IV is too short
        
        RC4 is not secure
        
        Key Recovery Attack金鑰回復攻擊
        
        類似OTP(One Time Pad)，不同處為縮短金鑰
        
        are Semantic Secure 需要夠安全的PRG
        
        are not perfect
        
        加密解密都是同一個演算法
      - 加密解密使用同一把KEY
      - Semantic security
        
        Chosen Plantext Attack (CPA選擇明文攻擊)
        
        密碼系統只少必須要能抵擋CPA攻擊
        
        攻擊者擁有加密機的訪問權限，可構造任意明文所對應的密文。
    - - Substitution Cipher
        
        使用Frequency Analysis破解
      - Caesar Cipher
        
        使用Brute Force Attack破解最多25次
    - - 公鑰加密，私鑰解密
      - 私鑰加密，公鑰解密(憑證、數位簽章)
      - RSA
        
        取2個質數p,q，N=p*q
        
        d*e mod ((p-1)(q-1))=1
        
        c=E(pk,m)=m^e mod N
        
        D(sk,c)=c^d mod N=m
        
        是利用質因數分解factoring是個難題而做出來的
        
        但是無法利用質因數分解這個難題來證明
        
        Factoring is harder than RSA
        
        RSA的難度證明在假設上
        
        需要加入亂數才能稱為加密系統
        
        is not CCA secure
        
        c'=r^ec= r^e m^e
        
        c'→r*m (因為r是我選的)
        
        舉例：1000^e(pk) 若*2^e,則=2000^e→解密後變成2000
        
        PKCS:Public Key Cryptography Standards
        
        PKCS#1:RAS Cryptography Standard.
        
        PKCS#3:Diffie-Hellman Key Agreement Standard.
        
        PKCS #1 v1.5
        
        前2個byte為02 →漏洞
        
        藉由判斷合法與不合法來攻擊
        
        攻擊者可以透過r進行位移
        
        檢查是否為合法密文
        
        PKCS#1 v2.0 OAEP 讓使用者無法更改內容
        
        Other Attack
        
        Timing Attack: The time it take to compute c^d can expose d.
        
        Power Attack: The power consumption when computing c^d can expose d.
        
        Fault Attack: a computer error when computing c^d can expose d.
      - 需要Randomized的元素
      - Chosen Ciphertext Attack(CCA選擇密文攻擊)
        
        確保密文不被有意義的修改
        
        攻擊者掌握對解密機的訪問權限，可構造任意密文所對應的明文
      - 加解密使用不同的key
    - - One Time Pad
        
        Key的長度等於Message的長度
        
        用PGR來ˊ解決這個問題
        
        現實生活很難應用
        
        同一把Key只允許使用一次
        
        加密和解密使用同一把Key