?) DES : 64 ??, AES : 128 ?? ?

1
8. ?? ??? ??? ??? ??? ??

• ????? ???????
• ??? ??

2
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• 8.1 ?? ?? ??? ??
• 8.2 ??? ??? ??
• 8.3 ??

3
8.1 ?? ????? ??

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• ?) DES 64 ??, AES 128 ?? ?
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4
8.1 ?? ????? ?? ECB ??

• Electronic Codebook (ECB) ??
• ?? ??? ??
• ??? N?? n?? ???? ??
• ?? ??? ?? ??? ??? ??? ??(padding)
• ? ??? ??? ??? ?? ????? ????? ????? ??

5
8.1 ?? ????? ?? ECB ??(??)

• ?? 8.2 Electronic Codebook (ECB) ??

6
8.1 ?? ????? ?? ECB ??(??)

• ?? 8.1
• Bob? Alice? ???? ?? ??? ???? ??? ? ??. ???? ????
  ???? ?? ???? ?? ????.
• Pi DK(Ci) DK(EK(Pi))
  Pi
• ?? 8.2
• ECB ??? ? ?? ?? 2n?? ??? ?? 2k ?? ???? ?? ??? ?
  ???? Electronic codebook?? ???. ??? ??? ??? ??
  ???? ???? ??? ? ? ??. ???, k? n? ??? ???? ?? ????
  ???? ?? ?? ?????.

7
8.1 ?? ????? ?? ECB ??(??)

• ??? ??
• ??? ??? ??? ???? ??
• Eve? ?? ?? ???? ??? ?? ???? ?? ??
• ?? 8.3
• Eve? ???? ? ?? ?? ? ??? ?? ?? ??? ??? ?? ???
  ????. ??? Eve? ??? ? ???? ??? ???? ? ??? ?? ???
  17?? ??? ????? ??? ?? ??? ??.
• Eve? ??? ??? ??? ??? ???? ???? ??? ?? ? ??? ??
  ??? ?? ??? ???? ??? ?? ??? ?? ??? ??? ? ??. ??
  Eve? ??? ?? ???? ?? ? ?? ??? ?? ? ??.

8
8.1 ?? ????? ?? ECB ??(??)

• ?? ?? (Error Propagation)
• ?? ??? ???? ?? ??? ??? ???? ?? ?? ????? ??? ????
• ????

9
8.1 ?? ????? ?? ECB ??(??)

• ??
• ???? ?? ??? ??? ? ? ??? ??? ?? ???? ????? ????
  ???? ???? ??
• ??? ??? ? ?? ???? ??? ? ?? ??? ??? ?? ??
• ??????? ???? ???? ????? ???? ???? ???? ?? ??? ???
  ???? ??
• ??????? ???? ?? ??
• ?? ???? ??? ?? ?? ?? ??? ?? ??
• ? ??????? ???? ? ????? ?? ??

10
8.1 ?? ????? ?? CBC??

• Cipher Block Chaining(CBC) ??
• ??? ?? ??? ????? ?? ?? ??? ???? XOR?
• ???? ?? ??? ???? ? ???? ?? ???? ????? ?
• ? ??? ??? ? ?? ????(IV)? ??

11
8.1 ?? ????? ?? CBC??(??)

• ?? 8.3 Cipher block chaining (CBC) ??

12
8.1 ?? ????? ?? CBC??(??)

• ?? 8.4
• Alice? ???? ?? ??? Bob? ???? ??? ? ??. ???? ????
  ??? ??? ?? ???? ?? ????.
• ???? (Initialization Vector IV)
• ???? ????? ????? ??? ??? ??? ??? ??
• ?????? ??
• ???? ?? ???? ?? ?? ? ???? ??

13
8.1 ?? ????? ?? CBC??(??)

• ?? ?? (Error Propagation)
• ??? ?? Cj? ?? ?? ? ?? ??? ?????? ????. ??? ???
  ????? ?? ?? Pj ??? ???? ???? ??? ????, ?? ??
  Pj1 ??? Cj ? ?? ??? ?? ???? ? ?? ??? ??
• Pj2?? PN ??? ?? ??? ??? ? ?? ??? ?? ?? ??. ????
  ???? ? ?? ??? ?? ??? ????
• ??? ??
• ? ??? ??? ??? ?? ???? ?? ??? ???? ?????? ?? ? ???
  ?? ??? ?? ????? IV? ??? ??
• Eve? ???? ?? ?? ??? ??? ??? ? ??

14
8.1 ?? ????? ?? CBC??(??)

• ????

• ??
• ???? ??? ??? ???? ???
• ???? ??? ?? ???(DB)? ???? ? ?? ???

15
8.1 ?? ????? ?? CFB??

• Cipher Feedback (CFB) ??
• ??? ??? r(n) ??? ???? ??
• ??? ?? ????? ???? ????? ??

16
8.1 ?? ????? ?? CFB??(??)

• ?? ??? ??? ?? ??? ??
• SelectLeftr ???? ?? ??? r ??? ???? ??
• ShiftLeftr ???? ???? r ?? ????? ?? (?? ??? r???
  ???)

17
8.1 ?? ????? ?? CFB??(??)

• ??? ????? CFB ??
• ?? ??? ?? ?? ????? ? ??? ??? ??? ??
• ? ???? ???? ???? ???? ??? ??

18
8.1 ?? ????? ?? CFB??(??)

• ????

19
8.1 ?? ????? ?? CFB??(??)

• ???
• ?? ??? ??? ???? ??
• Alice? ???? ??? ??? ?? IV? ???? ?
• Eve? ???? ?? ?? ??? ??? ??? ? ??
• ????
• ?? ?? ???? ? ?? ??? ???? ?? ?? ??? ?? ?? ??? ? ??
  ?? ????? ?? ?? ???? ???? ??? ??? ??

20
8.1 ?? ????? ?? OFB??

• Output Feedback(OFB) ??
• ?? ??? ??? ? ??? ?? ??? ???? ??
• ?? ? ??? ???? ?? ?? ??? ???? ??

21
8.1 ?? ????? ?? OFB??(??)

• ??? ????? OFB ??
• CFB? ?? ????? ???? ? ??? ??
• ? ???? ??/????? ??? ??? ??? ??

22
8.1 ?? ????? ?? OFB??(??)

• ????

23
8.1 ?? ????? ?? OFB??(??)

• ???
• ?? ??? ??? ???? ??
• ???? ??? ????? ???? ????? ??? ??? ?
• ?? ??
• ???? ? ?? ??? ?? ???? ??? ? ???? ??

24
8.1 ?? ????? ?? CTR??

• Counter(CTR) ??
• ??? ? ???? ???? ??
• ? ???? ?????? ???? ?????? ???
• n?? ???? IV ??? ????? ??? ?? ??
• ?? ??? ?? ??(DES, AES)? ?? ??? ??
• ?? ??? ??? ??? ? ???? ????? ???? ???? ??
• ?? ??? n ?? ??? ??? ??
• ??? ????? ??? ? ?? ??? n ?? ??? ????? ??? ?? ??
• ???? ??? ??? ??? ??

25
8.1 ?? ????? ?? CTR??(??)

26
8.1 ?? ????? ?? CTR??(??)

• ??? ????? Counter (CTR) ??

27
8.1 ?? ????? ?? CTR??(??)

• ????

28
8.1 ?? ????? ?? CTR??(??)

• ???
• OFB ??? ???? ??
• ?? ??
• ???? ? ?? ??? ?? ???? ??? ? ???? ??

29
8.1 ?? ????? ?? CTR??(??)

• ?? ?? ???? ??

30
8.2 ??? ??? ??

• ??
• ?? ?? ?? ??? ????, ? ??(ECB, CBC, CTR ??)? ??? ??
  ??(CFB, OFB ??)? ???? ????? ??? ??? ? ??
• ??? ??? ??? ?? ?? ??? ???? ????? ??? ??? ??? ??
• ??? ??? real-time ?????? ? ? ???? ??
• ?? ??? ??? ?? ??? ?? ??? ?????? ????? ???

31
8.2 ??? ??? ?? RC4

• 1984? Ronald Rivest? ?? ??
• ??, ??? ?????, SSL/TLS, IEEE 802.11 ?? LAN ???
  ???? ???? ?????? ??
• ??? ?? ??? ????, ?? 1 ???(8 ??)? ? 1 ???? XOR??
  ???? 1 ???? ??
• ? ???? ???? ?? 1256 ??? ??? ?? ???? ?

32
8.2 ??? ??? ?? RC4 (??)

• State
• RC4? State ??? ??
• State? 256 ??? ??? ??
• ??? ???? 0255 ??? ?? ???,
• ? ??? ??? 0255 ??? ?? ?? 1???

33
8.2 ??? ??? ?? RC4 (??)

• RC4
• ???
• ???
• ???
• ???
• ??

34
8.2 ??? ??? ?? RC4 (??)

• ???
• 2 ??? ??
• ? ??? ??
• ? ???? ?? ? ?? ??

35
8.2 ??? ??? ?? RC4 (??)

• ????

36
8.2 ??? ??? ?? RC4 (??)

• ????(??)

37
8.2 ??? ??? ?? RC4 (??)

• ???
• ??? ??? ??? 128??(16???)?? RC4? ????? ???
• ?? ??? ??? ?? ?? ????? ?? Eve? ?? ???? ???? ???
  ???? ????? ??

38
8.2 ??? ??? ?? A5/1

• ??
• ?? ???? ???? ??? LFSR? ??
• ???? ??? ?? ???? GSM?? ??
• GSM ??? ????? 228?? ???? ???? ??
• ? ???? 4.6 ms ?? ??

39
8.2 ??? ??? ?? A5/1 (??)

• ? ???
• ?? ??? 19, 22, 23?? ?? ?? ? ?? LFSR? ??
• ?? 8.12 A5/1? ? ?? LFSR

40
8.2 ??? ??? ?? A5/1 (??)

• ? ???(??)
• ???
• 1. ? ? LFSR? ?? ?? 0?? ?????.
• 2. ?? ??? ?? ????? ?? 64 ?? ?? ???.
• 3. 22 ?? ??? ??? ???? ?? ??? ????

41
8.2 ??? ??? ?? A5/1 (??)

• ? ???(??)
• ???(??)
• 100 ??? ?? ?? ???? ???(??) ??. ??? LFSR? ???
  Majority ??? ????.
• Majority ??
• ??, ???(clocking) ??? ?? 2? ??? ??? 1??,
  Majority(b1, b2, b3) 1 ? ??. ?) Majority(1, 0,
  1) 1
• ??, ???(clocking) ??? ?? 2? ??? ??? 0??,
  Majority(b1, b2, b3) 0 ? ?? . ?) Majority(0, 0,
  1) 0

42
8.2 ??? ??? ?? A5/1 (??)

• ? ???(??)
• ? ??? ??
• ? ???? ?? 1?? ? ???? ??
• ?? ???? ?? majority ??? ???
• ?? ??? ??? majority ??? ???? ???? LFSR? ??(??)?,
  ???? ??? ???? ??
• ?? 8.7 ?? ??? ??? ??? 1,0,1??. ?? LFSR?
  ??(??)???? 
• majority ??? ???? Majority(1,0,1)1? ????.
  LFSR1? LFSR3? ???? LFSR2? ???? ???.

43
8.2 ??? ??? ?? A5/1 (??)

• ???/???
• ? ?????? ??? ?? ???? ??? ???? ???? ??? ?? ????
  XOR ?? ?? 228 ?? ?? ???? ??? ??? ??
• ???/???? ??? ? ???? ??? ??
• ???
• 2000? Biryukov ?? ?? ?? ???? 1? ?? ?? ?? ? ?? ???
  ??? ??, ??? 248? ??? ??
• 2003? Ekdahl ?? 25? ??? ??? ???? ?? ?? A5/1? ??
  ?? ??? ??

44
8.3 ?? - ???

• Alice? Bob? ??? ??? ???? ???? ??? ?? ???? ?? ???
  ?? ???? ???? ?
• ?? ????? n?? ???? ???, ? ???? n-1?? ?? ??? ?? ???
  ???? ??
• ???? ? n(n - 1)/2 ?? ???? ??
• ?) 100?? ?????, 5??? ? ?? ??

45
8.3 ?? - ???

• ??? ??? ??? ? ??? ?? ???? ??? ??
• ?? ???? ?????? ? ?? ???? ??