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Introdução à Criptografia

O que é Criptografia

Criptografia é o estudo da aplicação de técnicas para comunicação e armazenamento seguro de dados em sistemas computacionais (entre outros).
A palavra Criptografia vem do grego “Kryptós”, “oculto” e “Graphein”, “escrita”, portanto “escrita oculta (ou secreta)”.

Termos-chave

Texto plano / puro / simples: Dados não-encriptados

Texto cifrado: Dados encriptados

Chave (Key): Dados utilizados para encriptar um texto plano, ou desencriptar um texto cifrado.

Algoritmo de Criptografia: Método matemático empregado para encriptar / desencriptar dados com o uso das chaves de criptografia.

Invasor: Alguém que tenta roubar informações, se passar por pessoas que eles não são, desativar sites da web, excluir dados sem permissão, parar serviços como uma loja online, etc.

Princípios Básicos

Encriptação ou cifragem é a conversão de dados legíveis para um formato ilegível (texto cifrado) por pessoas não-autorizadas, usando uma chave e um algoritmo criptográfico.

Seu objetivo é proteger a privacidade ao armazenarmos dados ou trocarmos informações com outras pessoas.

O receptor da mensagem encriptada pode decriptá-la e ler seu conteúdo, no formato original.

Desencriptação ou decriptação é o processo inverso da encriptação, ou seja, a transformação de dados encriptados (ilegíveis) em dados legíveis, usando uma chave e um algoritmo criptográfico (cifra).

Criptoanálise

Criptoanálise é o processo de transformação de dados cifrados (encriptados) em dados legíveis (decriptados) sem que se conheça a chave de encriptação.

Portanto, trata-se de “quebrar” a encriptação dos dados para obter acesso ao conteúdo das mensagens, porém com o intuito de descobrir falhas nos algoritmos para torná-los mais seguros, validá-los ou descartá-los.

Um exemplo clássico de criptoanálise foi realizada com o algoritmo de criptografia de redes wireless WEP.

Requerimentos de Segurança em Comunicações

Há quatro princípios básicos que todo sistema de segurança em comunicações deve seguir. São eles:

• Autenticação
• Integridade
• Confidencialidade
• Não-Repúdio

Integridade

Um dos conceitos mais importantes é o da Integridade, que diz respeito ao conteúdo das informações trocadas entre transmissor e receptor.

Deve-se garantir que o conteúdo da mensagem chegue íntegro a seu destino, ou seja, que não seja alterado de nenhuma forma no meio do caminho.

Autenticação

Outro princípio importante é o da Autenticação.

A autenticação assegura que a mensagem foi realmente originada pelo remetente, e não por outra pessoa. Assim podemos ter certeza de quem enviou a mensagem.

Confidencialidade

Confidencialidade significa que a informação não está disponível para pessoas e processos que não tenham autorização para acessá-la e utilizá-la. Somente pessoas autorizadas podem ter acesso à informação transmitida ou armazenada.

Não-Repúdio

Deve-se também evitar que uma mensagem, após ter sido enviada, seja repudiada pelo transmissor – ele não poderá negar que a transmitiu.

Para isso podemos utilizar, por exemplo, assinaturas digitais – técnica que estudaremos ao longo do curso.

Chaves (Keys)

Uma chave é um valor matemático que determina como uma mensagem em texto plano será criptografada para produzir um texto cifrado, e ela também é necessária para que possamos recuperar a mensagem original.

A segurança de um sistema de criptografia deve residir em suas chaves, e os algoritmos devem ser sempre de conhecimento público.

A chave é um número secreto usado por um algoritmo de criptografia para alterar o texto plano e convertê-lo em texto cifrado, e é gerada aleatoriamente.

Se mesma chave for usada para encriptar e decriptar os dados, temos uma chave simétrica.

A chave é necessária pois manter o algoritmo em segredo não é efetivo – os invasores invariavelmente quebram o algoritmo (descobrem seu funcionamento).

Um exemplo histórico disso é o algoritmo RC4, que foi postado na Internet em 1994 por hackers anônimos.

Características de uma chave

Comprimento da chave: número de bits na chave (às vezes bytes).

Espaço de chaves: coleção de todos os valores matemáticos possíveis que tenham o mesmo comprimento de uma chave. Na prática, é o tamanho da chave, medido em bits.

Uma chave de comprimento n gera um espaço de chaves de 2ⁿ valores distintos. Uma chave de 64 bits portanto tem um intervalo de 0 a 2⁶⁴ combinações possíveis. Cada bit adicional dobra o tempo necessário para quebrar a chave – ou seja, chaves maiores dificultam o trabalho de um invasor.

Assista agora ao vídeo explicativo sobre Introdução à Criptografia do canal da Bóson Treinamentos: