Pochopení útoku na základě známého prostého textu
Útok na základě známého prostého textu (KPA) nastává, když hacker používá páry jak zašifrovaných, tak nešifrovaných dat k určení šifrovacího algoritmu nebo klíče.
V tomto útoku má hacker přístup jak k zašifrovaným datům (šifrovaný text), tak k původní nešifrované verzi (prostý text). Porovnáním obou se útočník snaží objevit šifrovací metodu nebo klíč.
Například, pokud je slovo "blockchain" zašifrováno jako "eorfnfkdlq," znalost tohoto páru může útočníkovi pomoci dešifrovat další části zprávy, které používají stejný klíč. To ukazuje, jak v některých šifrovacích metodách může i malé množství informací pomoci prolomit šifrování.
Tento útok využívá slabin v šifrovacích technikách, což útočníkům umožňuje identifikovat vzory nebo vztahy mezi prostým a šifrovaným textem. Pokud nejsou správně chráněny, útoky na základě známého prostého textu mohou podkopat bezpečnost šifrovacího systému.
Dvě běžné techniky pro využívání prostého a šifrovaného textu jsou analýza frekvence a porovnávání vzorů:
Analýza frekvence: Útočníci používají jednoduché šifrovací metody, kde je každý znak nebo symbol nahrazen konkrétním. Porovnáním frekvence písmen nebo vzorců v prostém a šifrovaném textu mohou útočníci odhalit klíč nebo dešifrovat zbytek zprávy.
Porovnávání vzorů: Špatní aktéři hledají opakující se vzory. Pokud stejný prostý text vede k stejnému šifrovanému textu, mohou identifikovat trendy v šifrovaném textu a použít je k určení šifrovacího algoritmu, což nakonec vede k dešifrování celé zprávy.
Jak funguje útok na základě známého prostého textu?
Útočník může použít tento známý pár k "zpětnému inženýrství" šifrovací metody. I když na začátku nezná přesný klíč nebo algoritmus, samotný přístup k tomuto páru prostého a šifrovaného textu mu poskytuje základ pro začátek dešifrování šifrování.
Takže čím více párů má útočník, tím snazší je zjistit šifrovací metodu a klíč, což usnadňuje dešifrování dalších zpráv, které jsou šifrovány stejnou metodou.
Pojďme pochopit, jak by útok mohl fungovat, pokračující v předchozím příkladu páru "blockchain" a "eorfnfkdlq":
Kroky v útoku na základě známého prostého textu
Shromažďování známých párů: Útočníci shromažďují páry prostého textu a jejich odpovídající šifrované texty. Tyto mohou být získány prostřednictvím odposlechnutých komunikací, úniků dat nebo jinými prostředky.
Analýza vzoru: Útočník porovnává písmena v prostém textu ("blockchain") s odpovídajícími písmeny v šifrovaném textu ("eorfnfkdlq"). Studium toho, jak se každé písmeno v prostém textu mění na jiné písmeno v šifrovaném textu, může útočníkovi pomoci všimnout si vzoru. Například písmeno "b" se mění na "e," "l" se mění na "o" a tak dále.
Hádaní šifry: Na základě změn mezi prostým a šifrovaným textem může útočník učinit vzdělané odhady o šifrovacím algoritmu. Například, pokud jsou písmena posunuta o pevný počet pozic, útočník si může všimnout, že každé písmeno v "blockchain" bylo posunuto o určité množství míst v abecedě. Například, v Caesarově šifře můžete posunout každé písmeno o tři pozice, jak je vidět na obrázku výše.
Prolomení šifrování: Jakmile útočník zjistí vzor nebo pravidlo šifrování, může tuto znalost aplikovat na dešifrování dalších částí zprávy nebo dokonce budoucích zpráv, které používají stejný klíč nebo algoritmus.
Věděli jste? Metoda Caesarovy šifry je pojmenována po Juliu Caesarovi, který ji používal pro své soukromé zprávy.
Útoky na základě vybraného prostého textu (CPA) vs. útoky na základě známého prostého textu (KPA)
Útoky na základě vybraného prostého textu zahrnují protivníky, kteří vybírají prostý text a analyzují odpovídající šifrovaný text, zatímco útoky na základě známého prostého textu nastávají, když útočníci mají částečné znalosti o prostém textu.
Jednoduše řečeno, klíčový rozdíl mezi CPA a KPA je:
Útoky na základě vybraného prostého textu: Útočníci mohou vybírat nebo volit prostý text, který chtějí, a studovat, jak je šifrován do šifrovaného textu.
Útoky na základě známého prostého textu: Útočníci již mají přístup k některým párům prostého a šifrovaného textu a používají tyto informace k analýze šifrování, aniž by si sami vybrali prostý text.
Pochopení těchto rozdílů je nezbytné pro vývoj silných kryptografických obran.
Věděli jste? Phishing je klamná technika, kde útočníci klamou jednotlivce, aby odhalili citlivé informace, jako jsou hesla, tím, že se vydávají za důvěryhodné zdroje, zatímco prostý text jednoduše odkazuje na data nebo zprávy, které nejsou šifrované a jsou čitelné pro každého.
Jak se chránit proti útoku na základě známého prostého textu?
Aby se chránilo proti útokům na základě známého prostého textu, přijměte silné šifrovací algoritmy, spravujte šifrovací klíče bezpečně, používejte jedinečné klíče pro každou relaci a přidávejte náhodnost do šifrovacích procesů, aby se zvýšila ochrana proti útokům.
Zvolte šifrovací algoritmy, které odolávají útokům na základě známého prostého textu, použitím silných šifrovacích technik. Prevence vzorců v prostém textu, které by mohly korelovat se vzorci v šifrovaném textu, umožňuje moderním kryptografickým algoritmům, jako je standard pokročilé šifrování (AES), přežít takové útoky. AES je široce používaný symetrický šifrovací algoritmus známý svou bezpečností a účinností.
Bezpečně spravujte šifrovací klíče, abyste se vyhnuli neoprávněnému přístupu. Používejte bezpečné úložiště klíčů, často měňte své klíče a používejte silné techniky generování klíčů. Kromě toho se vyhněte šifrování diskrétních, předvídatelných částí dat. Aby se zabránilo útočníkovi ve využívání známých párů, zašifrujte celou zprávu nebo soubor.
Dále používejte různé klíče pro různé relace a úkoly. Dopad útoku na základě známého prostého textu je snížen, protože každá relace používá jiný šifrovací klíč. Také udržujte nejnovější verze vašich systémů, knihoven a šifrovacího softwaru. Opravy bezpečnostních chyb, které opravují zranitelnosti, jsou často součástí aktualizací.
Před šifrováním prostého textu dat přidejte kryptografickou sůl — náhodnou hodnotu — k němu. To činí každé šifrování jedinečným, i když je stejný prostý text šifrován vícekrát. Kromě toho se vyhněte šifrovacím metodám, o nichž je známo, že jsou zranitelné vůči útokům na základě známého prostého textu. To znamená, provádějte řádnou due diligence při výběru šifrovacích algoritmů.