Seminarski rad

Ukratko o meni

Marko Stojković NRT-77/24

Zovem se Marko Stojković. Rođen sam i živim u Smederevskoj Palanci. Završio sam srednju školu MEŠ„Goša“ u Smed. Palanci, smer tehničar mehatronike.Trenutno sam student Visoke škole elektrotehnike i računarstva (VIŠER),smer nove računarske tehnologije.U slobodno vreme volim da igram video igrice i treniram streljaštvo.

Teme iz informacionalne tehnologije koje su me najviše zainterosavalo

Operativni sistemi-Izabrao sam Operativni sistem zato sto je osnovni sistemski softver koji omogućava pravilan i efikasan rad računara.On predstavlja vezu između hardvera i korisnika i omugućava pokretanje aplikativnih programa.Bez operativnog sistema,hardver računara ne bi mogao da se koristi na praktičan način.

Kriptografija

» Kriptografija • Pisanje tajnim pismenima, šifrovanje. Tajno pismo (nastala prema rečima skriven, tajni i pišem), odnosno sistem prenošenja poruka pomoću šifri čije značenje, odnosno kjuč za čitanje poruke, poseduje samo poznati primalac.

1. Uvod
2. Istorija/развој криптографије
3. Zaključak

1 .Uvod

Kriptografija je osnovna oblast informacione bezbednosti koja se bavi razvojem metoda i algoritme za zaštitu podataka od neovlašćenog pristupa. Njena uloga je da obezbedi poverljivost, integritet, autentifikaciju i neporecivost informacija koje se razmenjuju ili čuvaju u digitalnom obliku. U savremenom društvu, koje se u velikoj meri oslanja na internet, računarske mreže i digitalne servise, kriptografija je temelj sigurnog funkcionisanja informacionih sistema.Sa razvojem informacionih tehnologija i rastom količine osetljivih podataka, potreba za pouzdanim kriptografskim mehanizmima postaje sve veća. Kriptografija se danas primenjuje u elektronskom bankarstvu, internet komunikaciji, zaštiti baza podataka, elektronskoj upravi, kao i u savremenim tehnologijama poput blokčejna i kriptovaluta.

2. Istorija/razvoj kriptografije

Kriptografija ima dugu istoriju koja potiče još iz antičkog perioda(oko 2000. godine pre nove ere-p.n.e).

Први облици заштите порука појављују се у древним цивилизацијама као што је Египат,gde su korišćeni jednostavni simboli i zamene znakova radi prikrivanja pravog značenja poruka kao na slici 1.1. Ovi rani oblici kriptografije nisu bili matematički zasnovani, već su se oslanjali na tajnost metode i ograničeno znanje čitalaca.

Stari grci i Spartanci su koristili Skitala Tokom rata, napada, slanje naređenja generalu ili logističkih operacija.Skitala Predstavlja primer transpozicione šifre, gde se ne menja sadržaj poruke (slova), već njihov redosled.Slika 2.2

Pravljenje Skitale je jednostavno potrebni materijali su:

Prvi korak prapljenje Skitale je da Štapapov budu iste debljine tako sto ih sečemo da budu 1:1 kao na Slika 2.3 i poslati jedan štap osobi od poverenja.

Drugi korak je da staviti dug papir,koza,krpa itd. i napisati nesto kao na primer:ODKRIVENI SMO POBEGNITE.I dodati jos slova.

Konačni korak je da odmotati poruku i dati pešadiji da odnese osobi od poverenja

Ako neko od neprijatelja ukrade papir, Nemo neće moći da ništa pročita, čak i ako ga stavi na bilo koji štap.

Dekriptovati ovakvu poruku je da znas starogrčki jezik i da imas originalni štap iste debljine

Vreme vlade Rim (oko 500.godina p.n.e. do 100. godina n.e.)Slika 3.1

Cezarova šifra je jedan od najjednostavnijih i najrasprostranjenijih načina šifrovanja. Najviše ju je koristio Julije Cezar, koji ju je koristio za razmenu poruka sa svojim generalima.

Funkcija Cezarove šifre omogućava da odabereš pomak (od kog slova da počneš) i da se svako slovo poruke pomeri za taj broj mesta u abecedi. kao na Slika 3.2

Primer cezarove šifre prvo izaberemo reč koji hoćemo da napišemo NAPADAJ pa onda biramo od kog pomaka da pocnemo (primer 4(D))onda pomeramo pomeramo slova poruke na taj broj mesta.izaćiće kao DQFQTZ.

Dekriptovati ovakvu poruku je da znas Cezarovu šifru i od kog slova je počelo.

Renesansa i novi vek (od 15.veka do 19.veka) Slika 4.1

U vreme Renesanse,šifrovanje je postajalo sve važnije za slanje tajnih poruka,među složenijim šiframa poznata je bila Vigenèreova šifra.

Vigenèreova šifra nosi ime po francuskom diplomati i kriptografu Blaiseu de Vigenèreu, koji ju je opisao u 16. veku. Iako su slične metode postojale i ranije, Vigenèreova šifra je postala poznata kao unapređenje jednostavnih monoalfabetskih šifara, poput Cezarove šifre. Zbog svoje složenosti i otpornosti na jednostavne metode razbijanja, Vigenèreova šifra je vekovima smatrana „neprobojnom“. Tek u 19. veku razvijene su tehnike koje su omogućile njeno sistematsko razbijanje.

Proces šifrovanja Vigenèreove šifre ne koristi jedan isti alfabet, već više različitih alfabeta.

Osnovni elementi Vigenèreove šifre su:

otvoreni tekst (poruka)

ključ (reč ili niz slova)

alfabet (najčešće A–Z)

Ključ se ponavlja dok ne dostigne dužinu poruke, a zatim se svako slovo poruke,nakon čega se svako slovo poruke šifruje pomoću odgovarajućeg slova ključa.

Za proces šifrovanja koristi se tabela alfabeta, poznata kao tabula recta, Vigenèreova tabela ili Vigenèreov kvadrat Slika 4.2. Sastoji se od alfabeta ispisanog 26 puta u posebnim redovima, pri čemu je svaki naredni red pomeren ulevo u odnosu na prethodni, čime su obuhvaćene sve moguće kombinacije Cezarove šifre. Tokom svake faze šifrovanja koristi se različit alfabet iz jednog od redova tabele, a izbor konkretnog reda zavisi od ključa koji se periodično ponavlja.

Za primer Vigenèreove šifre potrebno je prvo definisati poruku i ključ. Poruka će biti ^NAPAD, a ključ ^TAJNA.

Prvo se ključ ponavlja dok ne dostigne dužinu poruke pa onda pretvaranje slova u brojeve A=0,B=1,C=2…,Z=25.Znači prebacujemo poruku i ključ slova u brojeve poruka= N=13, A=0, P=15, A=0 ,D=3 ključ= T=19,A=0 ,j=9,N=13,A=0

Sada ide šifrovanje Formula za šifrovanje je Ci​=(Pi​+Ki​) mod 26 Pi=Poruka KI=Ključ

mod 26 (mod 26 je matematička operacija poznata kao “modulo” ili ostatak pri deljenju. U kontekstu Vigenèreove šifre koristi se zato što alfabet ima 26 slova (A–Z), i sve pozicije moraju biti između 0 i 25.

Zamenjujujemo slova za broj Ci=(13+19) mod 26 =32

posto u abecedi ne postoji vise od 27 slova mora da se oduzme od 32 32-27 je 6.u abecedi broj 6 je G.

Na kraju dobijamo da je šifra ^GAYND.

Dešifrovanje originaljne poruke treba da promenimo formulu:

Pi​=(Ci​−Ki​+26) mod26

Primena ove formule na GAYND uz ključ TAJNA vraća originalnu poruku NAPAD.

20. Vek (svetski ratovi) Slika 6.1

Za vreme Drugog svetskog rata (1939–1945), nemački inženjeri su dobili zadatak da razviju najkomplikovaniji kriptografski sistem za komandante i mornaricu. Tokom Prvog svetskog rata korišćene su uglavnom Cezarova i Vigenèreova šifra, koje su u to vreme već bile poznate i relativno jednostavne za razbijanje.Pa su onda Nemački inženjeri su razvili Enigma mašinu(slika 5.1), prva kriptografija koja koristi stuju za šifrovanje i dešifrovanje.Enigma mašina ima oblik pišaće mašine.

Enigma ima 5 delova

1. (Žuta boja) Baterija
2. (Bela boja) obično 3 rotirajuća diska (ključ) (kasnije i 4 ili 5 kod vojne verzije)
   • Svaki pritisak na taster okreće rotor, što menja šifru svaki put
3. (Plava boja) Panel sa sijalicama (26 lampica, po jedno slovo)
4. (Crvena boja) Tastatura (26 tastera (A–Z), kao na pisaćoj mašini)
5. (Zelena boja) Steker tabla (plugboard)

Sistem enigme mašine jako komleksan sistem.Kada se na tastaturi pritisne slovo npr.M,jedna od 26 lampica će da se usija npr.L.Nakon toga, rotor se pomera za jedan korak, čime se menja raspored šifrovanja. Zbog toga se i isto slovo, ako se ponovo pritisne, najčešće šifruje u potpuno drugo slovo.

Svaki komandant je imao poseban papir sa tačno određenim podešavanjima, odnosno početnim pozicijama rotora. Ukoliko bi rotori bili postavljeni na pogrešnu poziciju, poruku ne bi bilo moguće dešifrovati. Bez poznavanja ključa, Enigma je imala čak 158.962.555.217.826.360.000 mogućih kombinacija, što je činilo ovaj sistem izuzetno bezbednim za svoje vreme.

Druga polovina 20.veka (1970-danas)

Druga polovina 20. veka predstavlja prelomni period u razvoju kriptografije. Posle Drugog svetskog rata, kriptografija prestaje da bude isključivo vojna tajna i postaje važan deo nauke, tehnologije i svakodnevne komunikacije.

Razvojem računara, kriptografija prelazi sa mehaničkih i elektromehaničkih sistema na matematičke i algoritamske metode šifrovanja. Tokom 1970-ih pojavljuju se prvi javno poznati kriptografski algoritmi.

Jedan od najznačajnijih događaja bio je razvoj DES (Data Encryption Standard) algoritma, koji je postao prvi zvanični standard za zaštitu podataka u civilnoj i komercijalnoj upotrebi. DES je omogućio bezbedno čuvanje i prenos podataka u bankama, državnim institucijama i kompanijama.

Veliku revoluciju donosi kriptografija s javnim ključem, predstavljena 1976. godine algoritmom Diffie–Hellman, a ubrzo zatim i RSA(Rivest, Shamir, Adleman(Ово су проналазачи))algoritmom. Ovi sistemi omogućavaju bezbednu komunikaciju bez prethodne razmene tajnog ključa, što je bilo presudno za razvoj interneta.Krajem 20. veka, uz brzi razvoj računarskih mreža i interneta, kriptografija postaje ključna za sigurnu elektronsku komunikaciju i zaštitu podataka. Pojavljuju se algoritmi kao što je AES (Advanced Encryption Standard), koji je početkom 21. veka zamenio DES, pružajući znatno jaču sigurnost i bolju otpornost na kriptoanalitičke napade.

Ovaj period obeležava i razvoj digitalnih potpisa, autentifikacionih protokola i sigurnih komunikacionih kanala, koji danas predstavljaju standard u elektronskoj trgovini, finansijama i državnim institucijama.

U drugoj polovini 20. veka kriptografija prelazi iz vojne i tehničke discipline u formalnu naučnu oblast sa jasno definisanim principima, algoritmima i standardima, čime se postavljaju temelji za savremeni digitalni svet.

Kako radi DES,RSA i AES?

DES (Data Encryption Standard) algoritam

Tip: Simetrična kriptografija (isti ključ za šifrovanje i dešifrovanje)

Ključ: 56-bitni

Princip rada:

1. Poruka (plaintext) se deli u blokove od 64 bita.
2. Svaki blok prolazi kroz 16 rundi Feistelove strukture, koja uključuje permutacije i zamene bazirane na ključu.
3. Nakon svih rundi, dobija se šifrovani tekst (ciphertext).

Карактеристика: Релативно брз за тадашње рачунаре, али данас је несигуран због кратког кључа и могућности напада бруталном силом (brute force).

RSA(Rivest, Shamir, Adleman) algoritam

Tip: Asimetrična kriptografija (javni i privatni ključ)

Princip rada:

1. Generišu se dva velika prosta broja, čiji proizvod je osnova ključa.
2. Javni ključ koristi se za šifrovanje poruka.
3. Privatni ključ koristi se za dešifrovanje.

Karakteristika:Omogućava sigurnu razmenu poruka bez prethodnog deljenja ključa.Koristi se i za digitalne potpise, pri čemu privatni ključ služi za potpisivanje, a javni za verifikaciju.

Napomena:RSA je sporiji od simetričnih algoritama, pa se često koristi samo za razmenu simetričnih ključeva u praksi.

AES (Advanced Encryption Standard)

Tip: Simetrična kriptografija

Ključ: 128, 192 ili 256 bita

Princip rada:

1. Poruka se deli u blokove od 128 bita.
2. Svaki blok prolazi kroz više rundi (10, 12 ili 14, zavisno od dužine ključa).
3. Svaka runda uključuje: substituciju bajtova, permutaciju, mešanje kolona i dodavanje ključa.
4. Na kraju procesa dobija se šifrovani tekst.

Karakteristika:

Vrlo brz i bezbedan, čak i na modernim računarima.Standard za zaštitu podataka u bankarstvu, internetu i vladinim institucijama.

Zaljčak

Криптографија је основа савремене информационе безбедности. Савремени изазови, као што су квантни рачунари, захтевају развој нових алгоритама. Разумевање основних принципа криптографије неопходно је сваком инжењеру и стручњаку за информациону безбедност.

Razvojem računara, kriptografija prelazi sa mehaničkih i elektromehaničkih sistema na matematičke i algoritamske metode šifrovanja. Tokom 1970-ih pojavljuju se prvi javno poznati kriptografski algoritmi.