Понимание атаки с известным открытым текстом
Атака с известным открытым текстом (KPA) происходит, когда хакер использует пары как зашифрованных, так и незашифрованных данных, чтобы выяснить алгоритм шифрования или ключ.
В этой атаке хакер имеет доступ как к зашифрованным данным (шифротексту), так и к оригинальной незавершенной версии (открытый текст). Сравнивая их, злоумышленник пытается выяснить метод шифрования или ключ.
Например, если слово «блокчейн» зашифровано как «eorfnfkdlq», знание этой пары может помочь злоумышленнику расшифровать другие части сообщения, которые используют тот же ключ. Это показывает, как в некоторых методах шифрования даже небольшое количество информации может помочь сломать шифрование.
Эта атака использует уязвимости в методах шифрования, позволяя злоумышленникам выявлять паттерны или взаимосвязи между открытым и зашифрованным текстом. Если не защищены должным образом, атаки с известным открытым текстом могут подорвать безопасность системы шифрования.
Две распространенные техники для использования открытого текста и зашифрованного текста — это анализ частоты и сравнение паттернов:
Анализ частоты: Злоумышленники используют простые методы шифрования, где каждая буква или символ заменяется конкретным. Сравнивая частоту букв или паттернов в открытом и зашифрованном текстах, злоумышленники могут раскрыть ключ или расшифровать остальную часть сообщения.
Сравнение паттернов: Плохие актеры ищут повторяющиеся паттерны. Если один и тот же открытый текст приводит к одному и тому же зашифрованному тексту, они могут выявить тренды в зашифрованном тексте и использовать их, чтобы выяснить алгоритм шифрования, в конечном итоге расшифровывая все сообщение.
Как работает атака с известным открытым текстом?
Злоумышленник может использовать эту известную пару для «обратного проектирования» метода шифрования. Даже если они вначале не знают точный ключ или алгоритм, просто имея доступ к этой одной паре открытого и зашифрованного текста, они получают возможность начать взлом шифрования.
Таким образом, чем больше пар у злоумышленника, тем легче становится выяснить метод и ключ шифрования, что значительно упрощает расшифровку других сообщений, зашифрованных с использованием того же метода.
Давайте поймем, как может работать атака, продолжая предыдущий пример пары «блокчейн» и «eorfnfkdlq»:
Шаги в атаке с известным открытым текстом
Сбор известных пар: Злоумышленники собирают пары открытого текста и их соответствующего зашифрованного текста. Эти пары могут быть получены через перехваченные коммуникации, утечки данных или другими способами.
Анализ паттерна: Злоумышленник сравнивает буквы в открытом тексте («блокчейн») с соответствующими буквами в зашифрованном тексте («eorfnfkdlq»). Изучая, как каждая буква в открытом тексте преобразуется в другую букву в зашифрованном тексте, злоумышленник может заметить паттерн. Например, буква «b» превращается в «e», «l» в «o» и так далее.
Угадывание шифра: Основываясь на изменениях между открытым и зашифрованным текстом, злоумышленник может сделать обоснованные предположения о алгоритме шифрования. Например, если буквы смещены на фиксированное количество позиций, злоумышленник может заметить, что каждая буква в «блокчейне» была смещена на определенное количество мест в алфавите. Например, в шифре Цезаря вы можете сместить каждую букву на три позиции, как видно на изображении выше.
Ломая шифрование: Как только злоумышленник выясняет паттерн или правило шифрования, они могут применить эти знания для расшифровки других частей сообщения или даже будущих сообщений, которые используют тот же ключ или алгоритм.
Вы знали? Метод шифра Цезаря назван в честь Юлия Цезаря, который использовал его для своих личных сообщений.
Атаки с выбранным открытым текстом (CPA) против атак с известным открытым текстом (KPA)
Атаки с выбранным открытым текстом включают противников, выбирающих открытый текст и анализирующих соответствующий зашифрованный текст, в то время как атаки с известным открытым текстом происходят, когда злоумышленники обладают частичным знанием открытого текста.
В простых терминах, ключевое различие между CPA и KPA заключается в:
Атаки с выбранным открытым текстом: Злоумышленники могут выбрать или выбрать открытый текст, который они хотят, и изучить, как он шифруется в зашифрованный текст.
Атаки с известным открытым текстом: Злоумышленники уже имеют доступ к некоторым парам открытого текста и зашифрованного текста и используют эту информацию для анализа шифрования, не выбирая сами открытый текст.
Понимание этих различий имеет важное значение для разработки сильной криптографической защиты.
Вы знали? Фишинг — это обманная техника, при которой злоумышленники обманывают людей, чтобы те раскрылли конфиденциальную информацию, такую как пароли, притворяясь доверенными источниками, в то время как открытый текст просто относится к данным или сообщениям, которые не зашифрованы и читаемы любым.
Как защититься от атаки с известным открытым текстом?
Чтобы защититься от атак с известным открытым текстом, используйте сильные алгоритмы шифрования, надежно управляйте ключами шифрования, используйте уникальные ключи для каждой сессии и добавляйте случайность в процессы шифрования, чтобы повысить защиту от атак.
Выберите алгоритмы шифрования, которые могут противостоять атакам с известным открытым текстом, используя сильные методы шифрования. Предотвращая корреляцию паттернов в открытом тексте с паттернами в зашифрованном тексте, современные криптографические алгоритмы, такие как Стандарт Продвинутого Шифрования (AES), создаются для того, чтобы пережить такие атаки. AES является широко используемым симметричным алгоритмом шифрования, известным своей безопасностью и эффективностью.
Надежно управляйте ключами шифрования, чтобы избежать несанкционированного доступа. Используйте безопасные репозитории ключей, часто меняйте ключи и используйте сильные методы генерации ключей. Кроме того, избегайте шифрования отдельных предсказуемых частей данных. Чтобы остановить злоумышленника от использования известных пар, зашифруйте все сообщение или файл.
Более того, используйте различные ключи для различных сессий и мероприятий. Влияние атаки с известным открытым текстом уменьшается, потому что каждая сессия будет использовать другой ключ шифрования. Также поддерживайте самые последние версии ваших систем, библиотек и программного обеспечения для шифрования. Исправления безопасности, которые устраняют уязвимости, часто включаются в обновления.
Перед шифрованием открытого текста данных добавьте криптографическую соль — случайное значение. Это делает каждое шифрование уникальным, даже при многократном шифровании одного и того же открытого текста. Кроме того, избегайте методов шифрования, которые известны как уязвимые к атакам с известным открытым текстом. Тем не менее, проводите тщательную проверку при выборе алгоритмов шифрования.
