تعلم التشفير: من الرياضيات إلى الفيزياء (II)

مقدمة: هذه الورقة يدخل التشفير الأساسية خوارزمية DES، AES، ولكن أيضا في المستقبل الترميز الكم، فإن هذه الورقة للقارئ العادي يمكن فهم المبادئ الأساسية الترميز. الكاتب جورج Moraetes وكبار المتخصصين أمن المعلومات، والمواد من medium.com، ترجمة تلاحظ الأزرق فوكس المجتمعات "ليو".

3. الخوارزميات المستخدمة عادة

كلمة مرور سرية اليوم باستخدام تقنية المفتاح العام أو الخاص. التشفير بالمفتاح تستخدم لحماية البيانات الهامة أو حساسة. لأن تشفير المفتاح المشترك هو مفتاح اثنين، كما يشار إلى تشفير متماثل.

في عام 1949، مختبرات بيل، التي نشرت كلود شانون النظرية الأساسية لكلمة رئيسية خاصة، منذ بعد عقود من التنمية، والإخراج من الحالات ذات جودة عالية. ومع ذلك، حتى عام 1975، ظهرت فقط خوارزمية المفتاح قوية، DES، يمكن استخدامه لأغراض عامة.

المفتاح العمومي والتشفير غير المتناظر هو أيضا يظهر منتصف 1970s. يستخدم التشفير بالمفتاح العمومي زوج من المفاتيح، سهم العامة مع الآخرين، والمفتاح الخاص من قبل المالك للسيد وحدها. على سبيل المثال، يمكن للمستلم إنشاء زوج المفاتيح، المفتاح العمومي تقاسمها مع الآخرين. المرسل يمكن أن تكون مشفرة مع الرسالة العامة، ويمكن للمتلقي أن يكون فك مع المفتاح الخاص.

قوة كلمة المرور التشفير تعتمد على ثلاثة عوامل رئيسية هي:

1. البنية التحتية

إذا تم تطبيق الترميز بشكل رئيسي في مجال البرمجيات، فإن هذا سيكون ضعيفا جدا الأساس. إذا حاولت معلومات سرية، وأفضل وسيلة قراصنة اقتحام جهاز الكمبيوتر الخاص بك وسرقة المعلومات قبل التشفير. نسبة إلى حجم صدع كبير المفتاح، أو اقتحام أنظمة لسرقة المعلومات باستخدام عدوى فيروسية أسهل. في كثير من الحالات، وأسهل طريقة لسرقة مفاتيح يمكن التنصت المستخدم، وعندما تم تمريرها إلى برنامج التشفير اعتراض.

2. حجم مفتاح

في الترميز، وحجم هو مهم جدا. إذا لا يمكن للمهاجم تثبيت مراقبين المفاتيح، ثم يتم احتساب أفضل طريقة للقضاء على النص المشفر عن طريق البحث من خلال التجربة والخطأ العنف لتخمين كلمة المرور. ولذلك، يجب أن تكون كلمة المرور العملية بما فيه الكفاية كبيرة أنه يجعل من غير العملي للبحث الحوسبة العنف. لكن، وكما الحوسبة أسرع وأسرع، وحجم كلمة "أمن الحدود" ينمو أيضا.

يعترف الخبراء 64 بت أو أقل مفاتيح (بما في ذلك DES) هي عرضة للهجوم. في عام 1999، EFF (مؤسسة الحدود الإلكترونية) مولت تطوير جهاز يسمى ديب الكراك، التي يمكن أن تكون ثلاثة أيام أو أكثر لكسر مفتاح التشفير DES في وقت قصير. مفاتيح التشفير اليوم يحتوي عادة 100 بت، وحتى بعض الدعم مفتاح 256 بت.

3. جودة الخوارزميات

من الصعب الحكم على جودة الخوارزمية لالمعقول بناء على أساس خوارزمية التشفير الموجودة، والتي من السهل نسبيا. إلا أشخاص من ذوي الخبرة بعناية، وإلا فإنه من الصعب العثور على بعض العيوب قاصر. كلمة الضعف سيكون له "اختصار" يسمح للقراصنة على تخطي مفتاح قطعة وبدء التجربة والخطأ البحث. على سبيل المثال، أداة ضغط PKZIP الشعبية، تقليديا تستخدم عادة مفتاح تشفير 64 بت. من الناحية النظرية، ينبغي أن يكون 264 محاولات للتحقق من كافة المفاتيح الممكنة. في الواقع، ليس هناك اختصار لPKZIP، يمكن محاولات فقط 227 الكراك النص والشفرات.

الطريقة الوحيدة لإيجاد هذه العيوب هي في الواقع الكراك الخوارزمية، وعادة ما يكون لاستخدام كلمة مرور مختلفة تعمل النصائح. خوارزميات فقط بعد هذا التحليل وتحمل الهجمات، من أجل إثبات جودتها. وحتى مع ذلك، فشل اليوم لإيجاد خلل لا يعني أنه لن يتم العثور عليها في المستقبل.

خوارزمية نوع

1.DES

وقفت DES أمام اختبار الزمن، لأن جودة كلمة المرور للتأكيد في الدراسات التي نشرت منذ سنوات عديدة. بعد ربع قرن من الدراسة، ولكن الباحثين وجدوا أن بعض هجمات المضاربة، في نهاية المطاف، فمن الأفضل لحساب الهجوم العنيف العملي. DES التشفير الضعف فقط هو حجم 56 بت لها.

2.Triple ديك DES

باستخدام 112 بت أو كلمة المرور 168 بت، وتطبيق كلمة المرور ثلاث مرات ليحل المشكلة. ونتيجة لذلك، فمن أبطأ بكثير من غيرها من قوة كلمة المرور مماثلة، ولكن نظرا للهجمات قوية لكسر خوارزمية الكمبيوتر، كما أنها عفا عليها الزمن.

3.AES

AES (معيار التشفير المتقدم) يدعم التشفير ثلاثة أحجام: 128، 192 و 256 بت، والاستخدامات 128 بت حجم الكتلة. وهو الآن في جميع أنحاء العالم تستخدم القياسية.

ريجنديل الجدول كلمة المرور

تم تصميم DES خصيصا لأجهزة لبناء، ولكن لم تنظر فيه على العمل بفعالية في مجال البرمجيات. NIST (المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا) لتقييم كفاءة متطلبات البرامج والتخزين، وذلك لضمان وجود بيئة جيدة في AES يمكن أن تعمل على النحو التالي: تشغيل جافا أو C الطاولة، أو بيئة أكثر تقييدا، مثل معالج ARM جزءا لا يتجزأ من والبيئة البطاقة الذكية.

ريجنديل من قبل الباحثين الهولندي جون دايمن وفنسنت تطوير ريجمين، على الرغم من أن في نهاية المطاف فاز في المسابقة NIST ريجنديل، ولكن كل مخططات التشفير AES النهائية هي أكثر من البدائل DES DES و، فقد تحسنت كثيرا. هم كل الدعم أو أكبر 128 بت كتلة الشفرات. لم يكن لديهم نقاط ضعف خطيرة، واختار القرار ريجنديل تتم بعد تحقيق التوازن بين قوة التشفير والأداء.

استبدال AES مبدأ بدائل التصميم على أساس مزيج من بديل واستبدال، والأجهزة والبرمجيات بشكل سريع جدا. قائلا مختلفة السلف DES، AES لا تستخدم Feistel. AES ريجنديل هو البديل، وهو حجم الكتلة ثابت هو 128 بت، والأبعاد الرئيسية من 128، 192 أو 256 بت.

في المقابل، حددت مواصفات ريجنديل من قبل كتلة وحجم المفتاح، فإنه يمكن أن يكون أي مضاعفات 32 بت، والحد الأدنى 128 بت، والحد الأقصى 256 بت.

في حين أن بعض الإصدارات من أكبر ريجنديل حجم كتلة وأعمدة إضافية، ولكن عملية AES على 4 4 مصفوفة عمود رئيسي بايت النظام، وهو ما يسمى دولة. تتم معظم العمليات الحسابية AES في بعض نطاق محدود.

AES الشفرات حجم المفتاح لعدد محدد من الجولات المتكررة من التحويل، ومساهمة في إدخال الماضي، المدخل هو عادي، المشفر هو الإخراج.

عدد تكرار الدورات على النحو التالي:

مفتاح 128 بت تكررت 10 دورات

مفتاح 192 بت تكررت 12 دورات

مفتاح 256 بت تكررت 14 دورات

كل جولة تضم عدة خطوات المعالجة، التي تضم كل أربع مراحل مماثلة ولكنها مختلفة، تضم المرحلة تعتمد على مفتاح التشفير نفسه. يتم تطبيقها على مجموعة من تكرار مقلوب تحويلها، وذلك باستخدام نفس مفتاح التشفير لتشفير الرسالة إلى نص عادي الأصلي.

الكم التشفير

في الشكل، وتوزيع المفتاح الكم (بروتوكول BB84) هو وسيلة آمنة للاتصال، ينفذ بروتوكول التشفير، وبروتوكول يتعلق ميكانيكا الكم التجمع، والاتصالات الآمنة. وهو يتيح للأطراف لإنتاج هو مفتاح متماثل، والتي يمكن أن تكون معروفة فقط لكلا الطرفين، ويمكن استخدام مفتاح عشوائي المشتركة لتشفير أو فك تشفير المعلومات.

ميكانيكا الكم هو موضوع قانون علمي، الذي يصف قوانين السلوك من الفوتونات والإلكترونات وغيرها من الجسيمات التي تشكل الكون. صناعة تسعى قدر أكبر من الأمن لمقاومة القراصنة. تحول جيل جديد من التشفير من الفيزياء الرياضية. الفيزياء الذرية والجسيمات، دخلت العلماء عالم التشفير. ويريد العلماء لإرسال رسالة، من أجل تحقيق الأمن ولا يمكن تصدع باستخدام قوانين ميكانيكا الكم. هم مهندسي الحقل الجديد، وهذه المنطقة كما هو معروف التشفير الكم، الذي نضجت في العقود القليلة الماضية.

الكم التشفير نستمد القوة من فيزياء الجسيمات. الطبيعة غير المؤكدة لهذه الظاهرة على الجسيمات التي تشكل الكون يمكن أن توجد في أكثر من مكان واحد أو أكثر من دولة واحدة. (ملاحظة المترجم: تماما مثل القط شرودنغر، بينما في الحياة الميتة ونوعين من الحالات الممكنة) عندما تتصادم مع هدف أو خصائص قياسها، وسوف المختارة بشكل مستقل السلوك.

التشفير هو حقل رائعة من أمن المعلومات، واحدة من العلمية الأكثر تعقيدا. بعد أن نكون قد تطورت من بسيطة قيصر وبوليبيوس كلمة السر لDES وكلمة المرور AES، التكرار هنا تتكرر باستمرار، ثم الاستيلاء على مفهوم الخوارزمية يصبح سهلا.

التشفير هو العلم في حد ذاته، وبحثنا في تاريخها، بما في ذلك الأكثر تعقيدا فضلا عن المفاهيم الأساسية للكلمة ونادرا ما يستخدم اليوم.

------

تحذير المخاطر: مذكرات الأزرق فوكس جميع المواد لا تشكل توصية الاستثمار ومخاطر الاستثمار، ينبغي للاستثمار تنظر تحمل المخاطر الفردية، يستحب للمشروع تحقيق معمق، وجعل بعناية القرارات الاستثمارية الخاصة.

لقاء في بكين 2019 | أنا حب بستاني دونغ شيانغ: جي يوان "حكيم القرمزي"

وبونغ على ستيف جوبز لأغنى بناء اليوم رجل واحد 500،000 وحدة في تايوان من اي فون، تقلصت هذه القيمة الصافية 8.1 مليار

كنت حقا ارتداء السترة؟ مع أربعة منتج واحد لتلبية الاحتياجات الخاصة بك ثوب الربيع

مسح مراسل القروض شو لشراء منزل، وهذا رسوم خدمات المياه هي مظلمة قليلا ...

ليو يو يمكن أن ينحني فقط من المألوف جدا، وقال انه طلب منه قص الشعر؟ الشعر المجعد من الواضح منذ فترة طويلة وامرأة لطيف

ومؤقت الجانب القصير، انتعاش بطيء بيتكوين 6500 دولار

ني بينغ غير راض مع القديم! يرتدي الأسود حقل غاز الكامل، ولكن أيضا رسمت باربي الوردي البالغ من العمر 60 عاما أيضا مثل

ويضطر منازل جديدة لضمان الجودة، ومستخدمي تساءل: الصوف؟

هيون بن وسيم، وقميصا أبيض مع المعاطف الطويلة سهلة لارتداء الملابس رياضي مروحة، ارتفاع 184cm حقا لا تهب

الفقراء؟ الأغنياء؟ في فترات مختلفة من حياة الناس؟

معدات معالجة 7.8 مليون التجديد السنوية أبل، يمكنك الحصول على جهاز "ترجمة المسؤول" حتى الآن؟

البالغ من العمر 33 عاما الربيع يانغ مي النمذجة الولايات المتحدة آفاق جديدة، وسترة وردي مع تنورة مطوي، كان من الواضح أن الفتاة نظرة الشباب