36
Overviev Kriptografija Ciljevi kriptografije Zanimljivosti Uvod Kriptografija ima vrlo dugu i interesantnu razvojnu istoriju. Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehniˇ cko objasnjenje kriptografije može se naci u kjnizi Kahna "The Codebrakes". Ova knjiga prati kriptografiju od njene prve ograniˇ cene upotrebe od strane Egip´ cana pre oko 4000 godina, do 20-og veka, kada je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu u ishodu oba svetska rata. Kohnova knjiga je zavrsena 1963. godine i obuhvata one istorijske aspekte koji su imali najveci znaˇ caj za razvoj kriptografije do tog vremena. Najveci razvoj u ovoj oblasti uslovljen je vojnim potrebama, diplomatskim servisom i potrebama vlade, uopšte.

Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Uvod

Kriptografija ima vrlo dugu i interesantnu razvojnu istoriju.Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoobjasnjenje kriptografije može se naci u kjnizi Kahna "TheCodebrakes".Ova knjiga prati kriptografiju od njene prve ogranicene upotrebeod strane Egipcana pre oko 4000 godina, do 20-og veka, kadaje njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu u ishodu obasvetska rata.Kohnova knjiga je zavrsena 1963. godine i obuhvata oneistorijske aspekte koji su imali najveci znacaj za razvojkriptografije do tog vremena.Najveci razvoj u ovoj oblasti uslovljen je vojnim potrebama,diplomatskim servisom i potrebama vlade, uopšte.

Page 2: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Uvod (cont.)

Kriptografija je korišcena kao alat za zaštitu nacionalnih tajni istrategija.Oživljavanje i razvoj kompjutera i komunikacionih sistemašesdesetih godina doneli su sa sobom zahtev koji se odnosiona zaštitu informacija u digitalnoj formi i obezbedjenjesigurnosnih sistema.DES-Data Encryption Standard je najpoznatiji kriptografskimehanizam u istoriji. Njegiv razvoj pocinje primenom u IBM-u1970. godine i kulminira 1977. kada je usvojen kao U.S.Federal Information Processing Standard. On ima veliki znacajza sigurnost elektronske razmene za mnoge finansijskeustanove širom sveta.

Page 3: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Uvod(cont.)

Najveci udar u istoriji razvoja kriptografije doneo je rad Diffieaand Hellmana pod nazivom "New Directions in Criptography" iz1976. godine.U ovom radu je predstavljen revolucionalni koncept tzv.kriptografija sa javnim kljucem (public-key criptography) irazvijen je sjajan metod razmene kljuca cija se sigurnostzasniva na nemogucnosti obrade diskretnih logickih problema.I ako autori nisu imali prakticnu realizaciju šema za dekodiranjesa javnim kljucem u to vreme, ideja je bila jasna i obuhvatala jerazvojni interes i aktivnosti u kriptografskoj razmeni.1978 Rivest, Shamir i Adleman otkrivaju prvi prakticni javni kljucza dešifrovanje i šemu oznaka koja je poznata kao RSA šema.

Page 4: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Uvod (cont.)

RSA je šema koja se zasniva na teškim matematickimproblemima koji se ne mogu obraditi faktorizacijom velikih celihbrojeva.Ovakva primena teških matematickih problema u kriptografijipojacava težnju da se nadju efikasnije metode za faktorizacijucelih brojeva. Osamdesetih godina su ostvarena glavnadostignuca u ovoj oblasti, ali ni jedno koje bi ugrozilo sigurnostRSA sistema.Drugu klasu snažnih i prakticnih šema sa javnim kljucemElGamal 1985. godine. One se, takodje, zasnivaju nadiskretnim logaritamskim problemima.Jedno od najvecih naucnih dostignuca obezbedjenokriptografijom sa javnim kljucem je digitalni potpis.

Page 5: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Sigurnost informacija u kriptografiji

Prvi medjunarodni standard za digitalno oznacavanje (ISO/IEC9796) bio je usvojen 1991. godine.Proucavanje i traganje za novim šemama sa javnim kljucem,koje bi poboljšale postojece kriptografske mehanizme ipovecale sigurnost, nastavlja se rapidnom brzinom. Sigurnostiproizvodi razvijaju se u skladu sa sigurnosnim potrebama.Zadatak ovog kursa je da vas upozna sa, do danas razvijenimprincipima, tehnikama i algoritmima koji su znacajni zakriptografsku praksu.Da bi proucavali kriptografiju, neophodno je da najpre shvatimoosnovne principe sigurnosti odgovarajucih informacija.

Page 6: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Sigurnost informacija u kriptografiji (cont.)

Tokom vekova, formiran je detaljan skup protokola imehanizama vezano za sigurnost prenosa informacija, kada seone saopštavaju fizickim dokumentima. Obicno se sigurnostinormacija ne može potpuno postici rešavanjem matematickihproblema, algoritmima i protokolima, vec zahteva proceduralnetehnike i povinovanje zakonima da bi se postigao željenirezultat.Na primer, privatnost pisama se obezbedjuje zapecacenimkovertama, koje se isporucuju prihvacenim mail servisom.Fizicka bezbednost koverte je neophodna, pa se odredjujuzakoni po kojima je otvaranje mailova krivicni prekršaj za onekoji nemaju autorizovano pravo.

Page 7: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Sigurnost informacija u kriptografiji

Ponekad je slucaj da se bezbednost ne postiže direktno krozinformaciju, vec kroz dokument na kome je zabeležena ilisnimljena.Papirna valuta, na pr., zahteva specijalno mastilo i papir da bise sprecilo falsifikovanje.Konceptualno, nacin prenošenja informacija se nije drasticnopromenio kroz vreme.Ranije su informacije bile skladištene na papiru, dok je danasvecina njih zabeležena na magnetnim medijima i prenose seputem telekomunikacijonih kanala, a u novije vreme wirelasom.Ono što se u mnogome promenilo je veca mogucnost kopiranjai promene informacija.

Page 8: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Sigurnost informacija u kriptografiji (cont.)

Moguce je napraviti hiljade kopija odredjenog dela informacije,koje se sve elektronski skladište i nijedna se ne razlikuje odoriginala. Sa informacijama na papiru ovo je mnogo težepostici.Jedan od najznacajnijih alata za bezbednost informacija jepotpis. To je osnova za izgradnju mnogih drugih servisa kao:neodricanje, autenticnost podataka, identifikacija, svedocenje.Cim stekne prve osnove u pisanju individua teži da oformisvojerucni potpis kao nacin identifikacije. Sa godinama potpiszauzima vrlo znacajno mesto za licni identitet.

Page 9: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Sigurnost informacija u kriptografiji (cont.)

Sa elektronskim informacijama koncept potpisa zahteva dabude ispravljen; on ne može prosto da bude nešto jedinstvenoza osobu koja potpisuje i nezavisno od informacije kojupredstavlja.Njegova elektronska kopija je toliko jednostavna da potpisprikljucen dokumentu uopšte ne mora da pripada pošiljaocu.Traga se za analogonom "protokola papira" koji se danaskoristi. Ovi elektronski protokoli bi trebalo da budu dobri makarkao i oni koje zamenjuju.Ovo je jedinstvena prilika za društvo da predstavi nove iefikasnije nacine, radi obezbedjivanja sigurnosti podataka.Mnogo se može nauciti iz sistema cuvanja podataka na papiru.

Page 10: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Definicija kriptografije

Koristeci te tehnike i aspekte, uklanjajuci nepravilnosti ipovecavajuci efikasnost možemo izgraditi nove tehnike.Ostvarenje bezbednosti podataka u današnjem elektronskomdruštvu, zahteva veoma brzi razvoj tehnike i njenih veština.Bilo kako bilo, ne postoje garancije, da ce ono Žto se smatraneophodnim za bezbednost podataka biti pronadjeno. Tehnickasredstva su obezbedjena zahvaljujuci kriptografiji.Kriptografija ipak nije jedino sredstvo za obezbedjivanjesigurnosti podataka, ali je sigurno jedan od znacajnijih servisa.Kriptografija je proucavanje matematickih tehnika kojima seobezbedjuju vidovi sigurnosti informacija kao poverljivost,integritet podataka, autenticnost sa originalom i potvrda. Dakle,kriptografija se ne odnosi samo na obezbedjivanje sigurnosti,vec pre predstavlja skup tehnika.

Page 11: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Definicija kriptografije

Od svih objekata sigurnosti informacija postoje cetiri koji cinekostur i iz njih se izvode svi ostali:

(1) privatnost ili poverljivost;

(2) integritet podataka;

(3) autenticnost;

(4) ne odricanje.

1. Poverljivost je servis koji obezbedjuje nedostupnostinformacija neovlašcenim licima. Tajnost je termin koji jesinonim za poverljivost ili privatnost. Postoji nekoliko prilaza kojise odnose na obezbedjivanje poverljivosti od fizicke zaštite domatematickih algoritama koji podatke cine nerazumljivim.

Page 12: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Definicija kriptografije (cont.)

2. Integritet podataka obezbedjuje konzistentnost podataka,sprecavajuci neovlašceno generisanje, promenu i uništenjepodataka. Da bi obezbedio integritet podataka, neko mora daima mogucnost da detektuje manipulaciju podacima od straneneovlašcenih lica. Manipulacija podacima obuhvata stvari kaošto su upadanje, brisanje i zamena.3. Autenticnost je servis koji odgovara identifikaciji. Ovafunkcija se primenjuje i na entitet i na samu informaciju.Informacija koja se prenosi preko kanala treba da bude vernaoriginalu (autenticna), da potvrdi poreklo, sadržaj, vreme slanjaitd. Zbog toga je ovaj deo kriptografije podeljen na dve osnovneklase: potvrda entiteta i autenticnost podataka originalu.

Page 13: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Definicija kriptografije (cont.)

4. Ne odricanje je servis koji sprecava da entitet odriceprethodnu akciju. Kada je sporno priznanje da je subjekatizvršio odredjenu akciju neophodno je razrešenje situacije. Naprimer, jedan subjekat može da autorizuje pravo kupovineodredjene svojine drugom subjektu i kasnije da porice da jeodobrio ovakvu autorizaciju. Procedura zahteva trecu,poverljivu stranku koja bi razrešila spor.Glavni cilj kriptografije je da adekvatno usmeri i adresira ovecetiri oblasti kako u teoriji, tako i u praksi. Dakle, kriptografija semože smatrati prevencijom i detekcijom prevara i drugihmalicioznih aktivnosti. Objekti koji se mogu izvesti iz navedenihsu:

(i) Autenticnost poruke koja potvrdjuje izvor informacija;

(ii) Potpis povezuje informaciju sa subjektom;

Page 14: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Definicija kriptografije (cont.)

(iii) Autorizacija prenosa do drugog subjekta koja dajezvanicno odobrenje da se nesto dogodi ili ne;

(iv) Punovažnost služi da obezbedi autorizaciju za upotrbu ilimanipulaciju resursima ili informacijama;

(v) Kontrola pristupa dozvoljava pristup resursima samoprivilegovanim subjektima;

(vi) Vrema štampanja snima vreme kreiranja ili postojanjainformacije svedocenjem i proverom od strane subjekta kojinije kreator;

(vii) Prijem je potvrda da je informacija primljena;(viii) Konfirmacija je potvrda da su servisi obezbedjeni;

(ix) Svojina treba da obezbedi odredjenom subjektu legalnopravo da koristi ili prenosi resurse drugima;

(x) Opoziv je poricanje svedocanstva ili autorizacije.

Page 15: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove

Šifriranje se javlja sa pojavom pisma i verovatno nastaje kaopotreba coveka za intimom dok živi okružen mnoštvom. I samiprvi crteži sa simbolickim znacenjima su neka vrsta šifre.Dva milenijuma p.n.e. u Egiptu je razvijen nacin pisanja poznatkao hijeroglifi. To su ustvari male slike stvari i pojava kojepredstavljaju. Opisivali su život i uspehe poznatih ljudi iukrašavali grobnice znacajnijih vladara. Sami po sebi nisusmišljeni za skrivanje teksta,ali kako ih je samo mali broj ljudirazumeo, predstavljaju najstariji oblik kriptiranog pisma.Isti hijeroglif je mogao da oznacava više razlicitih predmeta, aza njihovo znacenje koristili su se razni znakovi fonetskogkaraktera. Arheolog Žan Fransoa Šampolion je 1822. godineuspeo da dešifruje prvi niz fonetskih hijeroglifa.

Page 16: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Kao dokaz upotrebe kriptografije u Mesopotamiji, nadjena jeplocica iz 1500. g.p.n.e. Na njoj je bio ispisan recept zapocakljivanje predmeta od gline napisan klinastim pismom.Korišceni su kuneiformski znaci, od kojih je svaki imao ponekoliko razlicitih slogovnih znacenja. Pisar je i odsecaozavršne suglasnike nekoliko slogovnih znakova. Iste reci jepisao na razlicite nacine.Hebrejska šifra je poznata pod nazivom atbash i kod nje seprvo slovo zamenjuje poslednjim, drugo pretposlednjim,itd.Tablica za engleski jezik izgleda ovako:

A B C D E F G H I J K L MZ Y X W V U T S R Q P O N

.

Page 17: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Postoje još i šifre albam i atbah. Njihove tablice za engleskijezik su:

A B C D E F G H I J K L MN O P Q R S T U V W X Y Z

,

A B C D J K L M E S T U VI H G F R Q P O N Z Y X W

.

Prvi put je kriptografija primenjena za komunikaciju 400.g.p.n.e.Spartanci su koristili štap oko koga su namotavali list papirusana koji se duž štapa pisala poruka. Da bi se poruka dešifrovalabilo je potrebno imati štap iste debljine. Taj štap se nazivaoskital.

Page 18: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Grcki pisac Polibije u 2.v. p. n.e. objasnio je zamenu slovabrojevima upotrebom tabele. Danas je taj sistem poznat podnazivom šahovska ploca. Ona se sastojala od 5 redova i 5kolona, odnosno od 25 polja u koja su unošena slova. Iznadprve vrste i levo od prve kolone bili su ispisani brojevi, tako jesvako slovo moglo da se predstavi kao dvocifreni broj. Prvi brojje oznacavao broj reda, drugi broj kolone.Cezar je koristio kriptografiju u prepisci sa svojim saveznicima.Jedan od sistema šifrovanja je bio i taj da je svakom slovu ualfabetu dodeljivano slovo koje je od njega bilo udaljeno za 3pozicije sa desne strane. I danas se ovakvo šifriranje zoveCezarova šifra.

Page 19: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Runsko pismo koje se javlja u Skandinaviji i anglosaksonskojBritaniji u 7, 8, i 9. veku sastojalo se od 3 grupe po 8 slova.Kriptografski sistem zasnovan na ovom pismu, zvani isruna,sastojao se od zamenjivanja slova znakovima koji su odredjivalibroj skupine i redni broj njegovog mesta u skupini. Tako serecimo slovo thorn iz 1. skupine, 3.slovo zamenjivalo jednomkratkom uspravnom crtom i 3 duže horizontalne crte.Drugi system - hahalruna sastojao se u tome da su se jednojdugoj crti dodavale kose crtice- leve bi odgovarale broju grupe,desne rednom broju unutar grupe.Treci sistem - ogham sastojao se od 5 grupa po 5 slova.Šifrirani znaci su se sastojali od vodoravnih dugih crta i kracihkoje se dižu, spuštaju, seku normalno, seku koso, i tako sepogadjalo o kojoj grupi je rec.

Page 20: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

U arapskim izvorima iz 14. i 15. veka pominju se razlicitisistemi šifriranja: slova se zamenjuju drugim slovima, reci sepišu unatraške, redom se zamenjuju svaka dva slova teksta,slova se zamenjuju njihovim odgovarajucim rednim brojevima uarapskom alfabetu, svako slovo se zamenjuje sa 2 slova, takoda zbir njihovih numerickih vrednosti bude jednak numerickojvrednosti slova koje se zamenjuje, svako slovo se zamenjujeimenom nekog coveka ili nazivom predmeta, slova sezamenjuju lunarnim nazivima, imenima zemalja, voca, itd.U njima se prvi put nailazi i na kriptoanalizu. Njeni poceci suverovatno u istraživanju Kurana, kako bi se on do krajarazjasnio. Ispitivala se ucestalost reci, vršila se fonetska analizareci, frekvencija slova.

Page 21: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Javljali su se popisi slova koja se u recima nikad ne pojavljujujedno do drugog, onda slova koja retko stoje jedno poreddrugog, pa popis takvih kombinacija koje nisu moguce, zatimpopis slova po redosledu ucestalosti u arapskom jeziku naosnovu tekstova iz Kurana.Pravila su se i uputstva za dešifrovanje po kojima bi trebaloprvo prebrojati sva slova u tekstu, zatim prebrojati koliko seputa svako od njih pojavljuje. Ako su razmaci u širfriranompismu skriveni, treba prvo razotkriti znak za razdvajanje reci.Zatim se otkrivaju najucestalija slova, zatim reci od 2 slova, paod 3 slova,...

Page 22: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

U 16. veku se otkriva jedna slabost dotadašnje kriptografije: zašifrovanje cele poruke koristi se jedan kljuc. Tada pocinjekorišcenje šifara koje tokom kriptovanja jednog teksta promenenekoliko kljuceva sa naznakama gde se prethodni kljucpromenio.Johan Tritemijus,nemacki sveštenik, napisao je seriju od 6knjiga u kojima je razvio tablicu u kojoj se u svakom reduponavlja cela abeceda tako da je u svakom narednom redupomerena za jedno mesto u desno.Godine 1585. Vižener je opisao više originalnih polialfabetskihsistema. Koristio je Tritemijusovu tablicu, ali sa drugacijimfunkcijama.

Page 23: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Tablica je sledeca:

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t . . .

b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u . . .

c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v . . .

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

...y z a b c d e f g h i j k l m n o p q r . . .

z a b c d e f g h i j k l m n o p q r s . . .

.

Svaka rec teksta zamenjivala se brojem koji je oznacavao njenpoložaj u unapred odredjenoj knjizi. Rec na 2. stranici u 4. redui peta po redu oznacavala se sa 2.4.5. jedino je bilo bitno da sviucesnici u komunikaciji imaju istu kopiju date knjige.Kriptosistemi do sada spomenuti mogu se ucinitikomplikovanijim, a time i sigurnijim, upotrebom sprava zašifrovanje.

Page 24: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Takve sprave cine procese šifrovanja i dešifrovanja puno bržim iomogucavaju upotrebu velikih prostora kljuceva.Najstariju takvu spravu, Džefersonov tocak za šifrovanje,izumeo je americki državnik Tomas Džeferson krajem 1795.godine. Sprava je bila toliko ispred svog vremena, da jeamericka vojska pocela da je koristi tek 1922. godine.Džefersonov tocak se sastoji od drvenog cilindra sa rupom usredini kroz koju je provužena gvozdena cev. Cilindar jepresežen na 26 manjih cilindara (diskova) jednakih širina. Ovidiskovi se mogu nezavisno jedan od drugog okretati okozajednicke ose. Na spoljašnjoj strani svakog diska nalazi se 26jednakih kvadratica. Tih 26 kvadratica se na proizvoljan nacinpopunjava sa 26 slova engleskog alfabeta, razlicito od diska dodiska.

Page 25: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Pošiljalac i primalac imaju dva identicna tocka. Da bi šifrovaootvoreni tekst, pošiljalac podeli tekst na blokove od po 26 slova.Blok se šifruje tako da se rotiranjem diskova u jednom od 26redova dobije otvoreni tekst.

Page 26: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Tada za šifrat možemo izabrati bilo koji od preostalih 25 redova.Primalac dešifrira šifrat tako da rotiranjem diskova u jednomredu dobije šifrat. Sada medju preostalih 25 redova potraži onajkoji sadrži neki smisleni tekst i taj red predstavlja otvoreni tekst.Carls Vitstoun i Leo Plejfer su 1854. godine izmislili nov sistem.To je bila prva bigramska šifra, odnosno šifrirao se par slovatako da je rezultat zavisio od oba slova. Zasnivala se na matricislova 5x5.Mašina za šifriranje nazvana purple2, koju su konstruisaliJapanci 1937. godine, bila je aparatura povezana sa dveposebne pisace mašine koje su bile u vezi sa tom aparaturompreko 26 kablova na razvodnoj ploci.Pre šifriranja, šifrant bi prvo utaknuo te kablove po željenomšifarskom kljucu.

Page 27: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Pre šifriranja, šifrant bi prvo utaknuo te kablove po željenomšifarskom kljucu. Tu su se nameštala i 4 diska, tako da sebrojevi na njihovim rubovima poklope sa brojevima u knjizišifarskih kljuceva oznacenim za taj dan.Oni su bili zaduženi za menjanje veza izmedju slova prvemašine sa slovima druge. Tako, zavisno od njihovogmedjusobnog položaja, jednom slovu otvorenog teksta moglo jeda odgovara jedno od 26 slova u šifriranom tekstu. Medjusobnipoložaj diskova i raspored kablova je mogao da se menjajednom dnevno, za svako pismo posebno, ili više puta u okvirupisanja istog dokumenta. Zatim bi se ukucao otvoren tekst naprvoj pisacoj mašini, druga pisaca mašina bi otkucala šifriranitekst tako što bi primila impulse, ali ispremeštane od aparature.

Page 28: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Proces dešifrovanja bi se isto izvodio, samo što bi se ukucavaošifrovani tekst i to u grupama od po 5 znakova, a druga mašinaje izbacivala otvoren tekst. Ova mašina za šifriranje je operisalasamo sa latinicnim alfabetom. Nisu mogli da se šifriraju brojevi iinterpunkcije. šifranti su tu situaciju prevazilazili tako što bi njihkodirali troslovnim recima, a zatim bi te reci šifrirali.Oko 1919. godine Artur Šrebijus je razvio sistem zakriptografsku zaštitu informacija i nazvao ga enigma. Vecnekoliko godina kasnije, tacnije 1926.g. nemacka mornarica jeuvela enigmu kao standardni nacin šifrovanja, a koju godinukasnije to su ucinili vazduhoplovstvo i kopnena armija.Enigma je elektromehanicki uredjaj koji se sastoji od 26dugmeta, ekrana sa 26 sijalica, tri mehanicka rotora i elektricneploce.

Page 29: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Pritiskom na dugme, kroz mrežu rotora i ploce, zatvara sestrujno kolo i pali se sijalica koja oznacava šifrirano slovo.Mehanicki rotori se sastoje od diskova sa 26 kontakata kružnosmeštenih po ivici svake stranice.Svaki kontakt na jednoj strani diska povezan je sa nekimdrugim kontaktom na drugoj strani. Izlaz treceg rotora povezanje na reflektor. On šalje signal nazad kroz rotore. Svakimpritiskom na dugme okrecu se mehanicki rotori. Tako sedinamicki menja elektricni put od dugmeta do sijalice, pa sesvako slovo šifrira drugacije. Prvi rotor se svaki put okrene zajedan kontakt, a kad napravi ceo krug, mehanicka polugaokrene drugi rotor za jedan kontakt.Tjuringova bomba je kriptoanaliticki uredjaj koji je nastao zavreme Drugog svetskog rata kao protivteža enigmi.

Page 30: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Nastala je u Blecli parku, saveznickom kriptoanalitickom centru.Bazirala se na Tjuringovom uverenju da je moguce iskoristitiodnos izmedju poznatog ili pretpostavljenog dela jasnog tekstai šifrovanog teksta. Ova metoda je zahtevala samo jedan deojasnog teksta, ali kako su Nemci svakodnevno menjali postavketo je predstavljalo problem. Bomba je težila oko 1t i imala 108otvora rasporedjenih u 3 polja sa 36 otvora. U svakom od njihnalazio se po jedan bubanj, a oko njih 104 elektricna kontaktapostavljena u obliku kružnica. Svaka kružnica je imala po 26kontakata, a svaka 3 otvora cinila su šablon sa 312 kontakata.Zadatak ovih šifratora bio je da vrše iste transformacije kao ienigmini rotori. U unutrašnjosti bombe nalazio se elektromotorkoji je preko jednog remena i niza zupcanika okretao 108bubnjeva.

Page 31: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Kriptografija kroz vekove (cont.)

Pri radu se bubnjevi vrte 120 puta u minuti. Kada središnjibubnjevi okrenu ceo krug pomere se na sledecu poziciju. Tadase i donji bubnjevi pomeraju na narednu poziciju. Ovo seponavlja sve dok bomba ne prepozna šifru ili se bubnjevi nevrate u pocetni položaj.

Page 32: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Bilova šifra

Jedna od najtajanstvenijih šifara zasnovana je na veomapoznatom tekstu. Tomas Džeferson Bil i njegovi prijateljizakopali su u podnožju planine Blu Ridž u Virdžiniji dva tovarablaga. Ono se nalazi u precniku od 6, 5 km od grada BjufordsTavern.Kolicina blaga je ogromna: 1300 kg zlata, 2300 kg srebra idragulji u vrednosti od 13000 dolara. Bill je oznacio lokaciju,kartu šifrovao, podelio je na tri dela i dao vlasniku hotela. Zatimje nestao, zauvek.Inace, Bilova šifra se sastoji od niza cifara. Prva šifrovanaporuka daje lokaciju zakopanog blaga, druga sadrži tacanpopis blaga a treca imena ljudi kojima blago pripada.

Page 33: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Bilova šifra (cont.)

Do 1860. godine šifra je bila u rukama tajanstvenog coveka kojije pokušavao da je reši.Pretpostavio je da se šifra zasniva na tekstu, ali nije znao nakome. Pokušavao je sa svim knjigama koje su mu pale podruku sve dok u Deklaraciji o nezavisnosti nije naišao na trag.Reci deklaracije oznacio je brojevima. Nakon mukotrpnepotrage uspeo je da reši drugi deo šifre, onaj na kome se nalazipopis blaga. Druge dve su ostale tajna do danas. Kako sepejzaž dosta promenio od XIX veka, proci ce puno vremenadok neko ne pronadje Bilovo blago, ukoliko ono uopšte postoji.Dejvid Kan, autor Dešifranata smatra da je ovo velika prevara.

Page 34: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Cimermanov telegram

Pored naših hrabrih vojnika i odvažnih vojskovodja iz Prvogsvetskog rata još je jedna stvar doprinela da se ovaj rat završiranije. Presretanje jedne tajne poruke pomoglo je daSjedinjene Države udju u rat.Telegrafske veze izmedju zemalja uspostavljane su pomocupodzemnih kablova. Kao i današnju internet mrežu, itelegrafsku su ugrožavali hakeri. Jedan od njih je i americkavlada koja je od 1914. godine prisluškivala sve tajne nemackeporuke poslate preko Atlantika. Sve te poruke su završavale uengleskom centru za špijunažu poznatom pod nazivom SOBA40.Englezi su na pocetku rata zarobili nekoliko americkih knjigašifara, ali kako su šifre cesto menjane nije bilo uspeha uotkrivanju sadržine poruke.

Page 35: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Cimermanov telegram (cont.)

Nemci su imali deset hiljada reci i fraza i dodatno bi zbunjivalidešifrante dodavanjem niza cifara.Vecina poruka je bila standardno obaveštavanje o kretanjutrupa. Medjutim, diplomatske poruke šifrovane šifrom 0075 bilesu od posebnog znacaja.16. januara 1917. godine presretnut je telegram koji je izBerlina upucen u Meksiko. Suoceni sa gomilom cifara,dešifranti su pretpostavili da telegram pocinje frazom: "Cast mije da obavestim Vašu ekselenciju". Uspeli su da otkriju rec"stop" koja je zamenjivala tacku i potpis nemackog ministraspoljnih poslova Artura Cimermana.

Page 36: Najkompletnije pracenje ovog razvoja, kao i ne-tehnickoˇ ...nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/1300/Istorijat kriptografije.pdf · je njen znacaj kuminirao, jer je imala veliku ulogu

OvervievKriptografijaCiljevi kriptografijeZanimljivosti

Metode ucenja kod kuce

Uocili su cudnu kombinaciju brojeva i slova: AR IZ ON A,odnosno Arizona. Zatim su otkrivene reci TEKSAS i NOVIMEKSIKO. Otkrivanjem cele poruke shvatili su da Nemackanudi pomoc Meksiku za napad na Ameriku. Kao nagradu,Meksiko bi dobio gore spomenute države. Vudro Vilson nijeimao izbora, 6. aprila 1917. godine Amerika je objavila ratNemackoj. Dalji tok rata je poznat.