Kódování a Šifrování. Iveta Nastoupilová

Transkript

1 Kódování a Šifrování Iveta Nastoupilová

2 Kódování Přeměna, transformace, šifrování signálů Převádění informace z jednoho systému do jiného systému znaků

3 Kódování Úzce souvisí s procesem komunikace

4 Kódování V Běžném Životě Lidská řeč (kód Navajo) Zvířata Ťukání na dveře

5 Kódování V Běžném Životě Morseova abeceda Braillovo písmo

6 Kódování - Výhody, Nevýhody Proč je používáme? 1. Úspornost 2. Možnost vybrat vhodný kanál (zvuk obraz)

7 Kódování EAN Kód European Article Number Tzv. Čárové kódy Odkud to je, co to je

8 Kódování EAN Kód Německo Japonsko 471 Thajsko Japonsko 590 Polsko Čína 858 Slovenská rep. 859 Česká republika 977 Sériové publikace (ISSN) Knihy (ISBN)

9 Kódování - ISBN International standard Book Number skupina (CZ 80) autor (7196 Prometheus) název (3 cifry) kontrolní cifra

10 Kódování - ISBN Výpočet kontrolní cifry:

11 Kódování Rodné číslo Rodné číslo je jednoznačný číselný identifikátor přidělovaný obyvatelům. Do za lomítkem následovaly právě jen tři cifry, poté přibyla čtvrtá číslice, která slouží ke kontrole platnosti, jako kontrolní číslice. Trojčíslí se přiděluje systematicky, u starších rodných čísel z něj bylo možné vyčíst oblast, kde se člověk narodil (např. počáteční nula označovala do roku 2004 Prahu). Od roku 2004 je zavedena možnost v případě, že jsou v nějaký den vyčerpána všechna platná čtyřčíslí, použít alternativní rodné číslo, u kterého mají muži k číslu měsíce přičteno 20 a ženy 70. Výjimka: mod 11 = 10 (a mod 11 = 1).

12 Numerické Kódy S rozvojem počítačů stále využívanější Převod na čísla

13 ASCII American standard Code for Information Interchange Kódování znaků ve výpočetní technice Převádí písmena na čísla Kódy 0-31 jsou řídící kódy s často specifickou interpretací.

14 ASCII Význam kódů závisí na použitém typu písma.

15 Binární Kódy

16 BCD Kódy Binary Coded Decimal

17 Co Kódy Umí? cokoliv převedeme na čísla tomu už počítač rozumí umí si poradit i s obrázky kontrolní součet využití pro správnost údajů (správné dekódování) = některé kódy umí odhalit a opravit chyby paritní kontrola použití paritního bitu

18 Nedostatky Kódování Jednoduché kódy neumí odhalit dvě chyby kompenzují se Lepší Hammingovy kódy umí opravit až 7 chyb v každém 32-bitovém bloku (např. DVD)

19 Šifrování Zakódování sdělení za účelem znepřístupnění třetí straně, využití klíče Algoritmus (spolu s M operacemi), který z otevřeného textu vytvoří zašifrovaný text

20 Šifrování

21 Šifrování Historie Egypt zpráva psána otrokům na hlavu, když jim narostly vlasy vysláni na cestu, v cíli jim hlavu oholili, zprávu si přečetli, odepsali a zase museli čekat až otrokům narostly vlasy, pak je mohli vyslat zpět

22 Šifrování Historie Persie, Sparta SCYTALA na dřevěnou tyč přesného průměru navineme proužek pergamenu (kůže) a na něj napíšeme zprávu, po odvinutí zůstávají na pergamenu nečitelné čáry pečetě, skrývačky, neviditelný inkoust, mikrotečky na mikrofilmu není šifrování

23 Šifrování Historie Caesarova šifra zaměňuje každé písmeno písmenem, které je v abecedě o 3 místa dále (tzn. klíč = 3) NRVWNB MVRX YUCHQB ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

24 Šifrování Historie ENIGMA - stroj (mechanismus) používaný k šifrování a dešifrování tajných údajů. Ve 2. Světové válce Šifru již začátkem 30. Let prolomili polští kryptoanalytici. Pro mylný názor, že jím vytvořené šifry jsou nerozluštitelné, používaly tento stroj i některé vlády - zejména v rozvojovém světě - ještě v 50. Letech 20. Století.

25 Šifrování Historie - Enigma

26 Šifrování Historie - Enigma Stroj používal 3 rotory, které se vybíraly ze sady 5. Reflektor mohl být zasazen ve 4 možných pozicích.

27 Jednoduché Principy Šifer Modulární aritmetika = 10 mod * 8 = 4 mod X Y, Y = (ord(x) + 16) mod 26

28 Jednoduché Principy Šifer Jednoduchý klíč A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z POSTEL = KOLENO= ZCDXRZ =

29 Nevýhody Šifer Klíč je nejslabší článek šifry Protivník chytne otroka, objeví hůl, zjistí co je klíčem

30 RSA Autoři: Rivest,Shamir aadleman. Vypracován v roce 1977 Založen na neschopnosti lidského pokolení vymyslet rychlý algoritmus pro rozklad čísla na jeho prvočinitele. RSA je tzv. asymetrická šifra, tzn. že máme jeden klíč pro šifrování a druhý pro dešifrování. Pokud tedy máme jen jeden klíč, můžeme buď šifrovat, nebo dešifrovat, ale ne obojí najednou. RSA patří do skupiny šifer s veřejným klíčem.

31 RSA

32 RSA postup šifrování 1. Text převeď na čísla a rozděl do bloků stejné délky. Obsah jednoho bloku vyjádříme x 2. Zvol prvočísla P,Q tak, aby platilo 1 x PQ, Φ=(P-1)(Q-1) 3. Vygeneruj exponent E tak, aby platilo E=1 mod Φ 4. Vygeneruj dešifrační exponent D tak, aby platilo DE=1 mod Φ 5. Prvočísla P,Q znič, D pečlivě uschovej, PQ a E uveřejni 6. odesílatel kóduje zprávu takto: y=(x E mod PQ) 7. příjemce dekóduje zprávu takto: y=(y D mod PQ)