Kryptografi Anvendt Matematik

Relaterede dokumenter
Af Marc Skov Madsen PhD-studerende Aarhus Universitet

Camp om Kryptering. Datasikkerhed, RSA kryptering og faktorisering. Rasmus Lauritsen. August 27,

Note omkring RSA kryptering. Gert Læssøe Mikkelsen Datalogisk institut Aarhus Universitet

Konfidentialitet og kryptografi 31. januar, Jakob I. Pagter

KRYPTOLOGI ( Litt. Peter Landrock & Knud Nissen : Kryptologi)

Kryptologi 101 (og lidt om PGP)

Matematikken bag kryptering og signering NemID RSA Foredrag i UNF

Kryptologi og RSA. Jonas Lindstrøm Jensen

Note omkring RSA kryptering. Gert Læssøe Mikkelsen Datalogisk institut Aarhus Universitet

TALTEORI Wilsons sætning og Euler-Fermats sætning.

TALTEORI Primfaktoropløsning og divisorer.

Matematikken bag kryptering og signering RSA

Secret Sharing. Olav Geil Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet URL: olav.

Kryptering kan vinde over kvante-computere

Projekt 10.1 Er der huller i Euklids argumentation? Et moderne aksiomsystem (især for A)

1. Send Digitalt knappen anvendes til at afsende meddelelsen til de valgte modtagere. (Alt- S)

Køreplan Matematik 1 - FORÅR 2005

sætning: Hvis a og b er heltal da findes heltal s og t så gcd(a, b) = sa + tb.

Bilag Omfang. Besvarelsens omfang forventes at være mellem 15 og 20 sider, hvortil kommer bilag i form af eksperimentelle data, grafer og lignende.

TALTEORI Wilsons sætning og Euler-Fermats sætning.

Velkommen til 2. omgang af IT for let øvede

Roskilde Universitetscenter, Datalogisk Afdeling Kryptering. Niels Christian Juul. N&P 11: 2001 April 18th

Fortroligt dokument. Matematisk projekt

Assembly Voting ApS. Kompagnistræde 6, København K CVR:

RSA-kryptosystemet. RSA-kryptosystemet Erik Vestergaard

RSA Kryptosystemet. Kryptologi ved Datalogisk Institut, Aarhus Universitet

Koder og kryptering. Foredrag UNF 4. december 2009 Erik Zenner (Adjunkt, DTU)

Variabel- sammenhænge

Hvad er KRYPTERING? Metoder Der findes to forskellige krypteringsmetoder: Symmetrisk og asymmetrisk (offentlig-nøgle) kryptering.

Introduktion til Kryptologi. Mikkel Kamstrup Erlandsen

Differentiation af Logaritmer

Induktion: fra naturlige tal til generaliseret skønhed Dan Saattrup Nielsen

Kort og godt om NemID. En ny og sikker adgang til det digitale Danmark

Ekspertudtalelse om kryptering

RSA-KRYPTERING. Studieretningsprojekt. Blerim Cazimi. Frederiksberg Tekniske Gymnasium. Matematik A. Vejleder: Jonas Kromann Olden

Moderne kryptografi. Olav Geil Institut for Matematiske Fag Aalborg Universitet. Elektronik og IT-Gruppen 24. april 2008

Grafteori, Kirsten Rosenkilde, september Grafteori

GRUNDLÆGGENDE TEORI LIGE FRA HJERTET

Gode råd om læsning i 3. klasse på Løjtegårdsskolen

Perspektiverende Datalogi 2014 Uge 39 Kryptologi

Kursusgang 3: Autencificering & asymmetrisk kryptering. Krav til autentificering. Kryptering som værktøj ved autentificering.

Større Skriftlig Opgave

Start med at vælge hvilken afdeling der skal laves ændringer i f.eks. fodbold.

Den digitale signatur

Matematik A Vejledende opgaver 5 timers prøven

Arealer under grafer

Vejledning til Uddannelsesplan for elever i 10. klasse til ungdomsuddannelse eller anden aktivitet

Netværksguide. sådan bruger du dit netværk. Danmarks måske stærkeste netværk

Pia Schiermer, Underviser ved UNI-C og Amtscentrene 2 pia@schiermer.dk

Opgave 1 Alle tallene er reelle tal, så opgaven er at finde den mindste talmængde, som resultaterne tilhører.

Lille Georgs julekalender december

Finde invers funktion til en 2-gradsfunktion - ved parallelforskydning. John V Petersen

Matematikken bag kryptering og signering RSA

Affine - et krypteringssystem

Sikre Beregninger. Kryptologi ved Datalogisk Institut, Aarhus Universitet

Godt at vide, når man skal i 3. klasse

Få helt styr på NemID

Fermat, ABC og alt det jazz...

Polynomier et introforløb til TII

Vejledning til prøveaftale gældende for skoleåret 2016/2017 (jf. Silkeborgaftalen af 7. marts 2016 bilag)

Kina viser vejen for dansk eksport i krisetider

principper for TILLID i Socialforvaltningen

Velkommen til Viruplund

1. Læsestærke børn i Vores Skole

Service i rengøring. Service i rengøring. Daglig erhvervsrengøring

S TUDIER ETNINGSP ROJEKT

Spørgsmål og svar om håndtering af udenlandsk udbytteskat marts 2016

Om hvordan Google ordner websider

VEJLEDNING SPAMFILTERET. 1. Udgave, august 2015 Tilpasset FirstClass version 12.1, Dansk

SDB. MySQL Installation Guide

Ligninger med reelle løsninger

Integer Factorization

HVOR SIKKER ER ASSYMETRISK KRYPTERING? Nat-Bas Hus semesters projekt, efterår 2004 Gruppe 12

Det skal I vide, når I planlægger jeres barsel

Hvornår er der økonomi i ITsikkerhed?

Sæt ord pa sproget. Indhold. Mål. November 2012

PENGE- OG PENSIONSPANELET BEFOLKNINGSUNDERSØGELSE OM DANSKERNES HOLDNINGER I FORHOLD TIL BANKEN, PRIVATØKONOMI OG BANKFORHANDLINGER

Picasa Web. En ressource i SkoleIntra. Version: August 2012

Løsning af præmie- og ekstraopgave

Guds engle -1. Fællessamling Dagens højdepunkt målrettet undervisning minutter

Miniprojekt 3: Fejlkorligerende køder Fejlkorrigerende koder

Gode råd om CV. Denne pjece indeholder vejledning til dig om oprettelse og vedligeholdelse af CV på Jobcenterets hjemmeside.

Attraktive arbejdspladser er vejen frem

GOD KOMMUNIKATION I BUF: ALLE MEDARBEJDERE KOMMUNIKERER VI KOMMUNIKERER EFTER MODTAGERNES BEHOV VI KOMMUNIKERER ÅBENT OG TROVÆRDIGT

Frank Villa. 15. juni 2012

Ikke-voldelig kommunikation Bliv på egen banehalvdel

Vejledning til personlige funktioner på MIT DANSKE ARK ( eksklusive profil og cv) Indholdsfortegnelse:

Borgerrådgiverens hovedopgave er først og fremmest dialog med borgerne i konkrete sager en mediatorrolle, hvor det handler om at:

SPROGVURDERING OG AF 3-ÅRIGE

Den bedste dåse, en optimeringsopgave

Eulers sætning Matematikken bag kryptering og signering v.hj.a. RSA Et offentlig nøgle krypteringssytem

Projekt 7.9 Euklids algoritme, primtal og primiske tal

Sorteringsmaskinen. Hej med dig!

Retningslinjer for bedømmelsen. Georg Mohr-Konkurrencen runde

DM02 opgaver ugeseddel 2

KOMPETENCER OPNÅET GENNEM DELTAGELSE I FRIVILLIGT ARBEJDE. for flygtninge/indvandrere

Tale: Jane Findahl, formand for KL s Børne- og Kulturudvalg, KL s Børnetopmøde

APV og trivsel APV og trivsel

Potens & Kvadratrod. Navn: Klasse: Matematik Opgave Kompendium. Opgaver: 22 Ekstra: 4 Point: Matematik / Potens & Kvadratrod

Tysklands brug af koder under Anden Verdenskrig, særligt i U-bådskrigen mod England Studieretningsprojekt i matematik (A) og historie (A)

Transkript:

Kryptografi Anvendt Matematik af Marc Skov Madsen PhD-studerende Matematisk Institut, Aarhus Universitet email: marc@imf.au.dk Kryptografi p.1/23

Kryptografi - Kryptografi er læren om, hvordan en tekst skrevet i et sædvanligt sprog kan forvandles så teksten bliver uforståelig for uvedkommende, men så den godt kan læses af indviede. Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptering dasas4js d234klj2d fdfjaad9fa Kryptotekst Dekryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptografi p.2/23

Alice, Bob og Eva Alice: Ønsker at sende hemmelig besked via nettet til Bob. Bob: Venter på hemmelig besked fra Alice. Eva: Ønsker måske at læse eller ændre på den hemmelige besked. Kryptografi p.3/23

Konventionel kryptering Alice og Bob bliver i største hemmelighed enige om en fælles nøgle( ) Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptering dasas4js d234klj2d fdfjaad9fa Kryptotekst Dekryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptografi p.4/23

Konventionel kryptering Alice og Bob bliver i største hemmelighed enige om en fælles nøgle( ) Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptering dasas4js d234klj2d fdfjaad9fa Kryptotekst Dekryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Problem: Nøgleudveksling. Kryptografi p.4/23

Public Key Kryptering Bob laver en offentlig nøgle ( ) og en hemmelig nøgle ( ). Den offentlige nøgle lægges ud på nettet så alle kan finde den. Den hemmelige nøgle gemmes. Når Alice vil skrive til Bob skal hun blot bruge hans offentlige nøgle til at kryptere med. Når Bob vil dekryptere en besked, så bruger han den hemmelige nøgle. Kryptografi p.5/23

Public Key Kryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptering dasas4js d234klj2d fdfjaad9fa Kryptotekst Dekryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptografi p.6/23

Public Key Kryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptering dasas4js d234klj2d fdfjaad9fa Kryptotekst Dekryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptografi p.6/23

Public Key Kryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptering dasas4js d234klj2d fdfjaad9fa Kryptotekst Dekryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptografi p.6/23

Public Key Kryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Kryptering dasas4js d234klj2d fdfjaad9fa Kryptotekst Dekryptering Vi angriber imorgen. Husk elefanterne. Klartekst Nøgleudvekslingsproblemet er løst! Kryptografi p.6/23

Public Key Kryptering Hvordan laver man et kryptosystem med to tilhørende nøgler: en som kan kryptere og en anden der kan dekryptere igen? Kryptografi p.7/23

RSA-kryptering Udviklet af Rivest, Shamir og Adleman i 1977. Bygger på det matematiske emne talteori. Bruges i bl.a. Internet Explorer og Netscape Navigator. Dermed bruges det også i f.eks. Danske Netbank. Kryptografi p.8/23

Danske Banks offentlige nøgle Kryptografi p.9/23

Division med rest Sætning:(Division med rest) For alle positive, hele tal m og d findes præcis et helt tal q og et helt tal r så m = qd + r, 0 r < d Definition: Vi vil skrive m mod d for resten r. Kryptografi p.10/23

Division med rest Sætning:(Division med rest) For alle positive, hele tal m og d findes præcis et helt tal q og et helt tal r så m = qd + r, 0 r < d Definition: Vi vil skrive m mod d for resten r. Eksempel: 32 = 6 5 + 2 32 mod 5 = 2 Kryptografi p.10/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 5 mod 3 =? 18 mod 9 =? 36 mod 7 =? 87 mod 11 =? Kryptografi p.11/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 5 mod 3 = 2 18 mod 9 =? 36 mod 7 =? 87 mod 11 =? Kryptografi p.11/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 5 mod 3 = 2 18 mod 9 = 0 36 mod 7 =? 87 mod 11 =? Kryptografi p.11/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 5 mod 3 = 2 18 mod 9 = 0 36 mod 7 = 1 87 mod 11 =? Kryptografi p.11/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 5 mod 3 = 2 18 mod 9 = 0 36 mod 7 = 1 87 mod 11 = 10 Kryptografi p.11/23

Division med rest Sætning: Antag m, n og d er hele, positive tal. Lad m = m mod d og n = n mod d. Da gælder m n mod d = m n mod d Kryptografi p.12/23

Division med rest Sætning: Antag m, n og d er hele, positive tal. Lad m = m mod d og n = n mod d. Da gælder m n mod d = m n mod d Eksempel: 17 24 mod 5 =? Kryptografi p.12/23

Division med rest Sætning: Antag m, n og d er hele, positive tal. Lad m = m mod d og n = n mod d. Da gælder m n mod d = m n mod d Eksempel: 17 24 mod 5 = 2 4 mod 5 = 8 mod 5 = 3 Kryptografi p.12/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 34 22 mod 7 =? 54 87 mod 11 =? 26 143 mod 15 =? 99 98 mod 97 =? Øvelse 5 5 mod 9 =? Kryptografi p.13/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 34 22 mod 7 = 6 54 87 mod 11 =? 26 143 mod 15 =? 99 98 mod 97 =? Øvelse 5 5 mod 9 =? Kryptografi p.13/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 34 22 mod 7 = 6 54 87 mod 11 = 1 26 143 mod 15 =? 99 98 mod 97 =? Øvelse 5 5 mod 9 =? Kryptografi p.13/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 34 22 mod 7 = 6 54 87 mod 11 = 1 26 143 mod 15 = 13 99 98 mod 97 =? Øvelse 5 5 mod 9 =? Kryptografi p.13/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 34 22 mod 7 = 6 54 87 mod 11 = 1 26 143 mod 15 = 13 99 98 mod 97 = 2 Øvelse 5 5 mod 9 =? Kryptografi p.13/23

Division med rest - Øvelser Øvelse 34 22 mod 7 = 6 54 87 mod 11 = 1 26 143 mod 15 = 13 99 98 mod 97 = 2 Øvelse 5 5 mod 9 = 2 Kryptografi p.13/23

Primtal Definition: Primtal? Kryptografi p.14/23

Primtal Definition: Et tal p > 1 kaldes et primtal såfremt de eneste naturlige tal, der går op i p er 1 og p selv. Kryptografi p.14/23

Primtal - Øvelser Øvelse Afgør hvilke af følgende tal, der er primtal: 1, 29, 37, 49, 103, 117. Kryptografi p.15/23

Primtal - Øvelser Øvelse Afgør hvilke af følgende tal, der er primtal: 1, 29, 37, 49, 103, 117. Øvelse: Er 5491838128104487771985520639265114573815548240\ 1146443275155707673484345467181248416980477125\ 2916364398183704911318468642969759039977331505\ 00592226328920457333 et primtal? Kryptografi p.15/23

Primtal Sætning: Ethvert helt, positivt tal større end 1 kan på entydig vis faktoriseres i primtal. Kryptografi p.16/23

Primtal Sætning: Ethvert helt, positivt tal større end 1 kan på entydig vis faktoriseres i primtal. Eksempel: 60 = 2 2 3 5 Kryptografi p.16/23

Primtal - Øvelser Øvelse Faktoriser følgende hele tal. 54 =? 103 =? 117 =? Kryptografi p.17/23

Primtal - Øvelser Øvelse Faktoriser følgende hele tal. 54 = 2 3 3 103 =? 117 =? Kryptografi p.17/23

Primtal - Øvelser Øvelse Faktoriser følgende hele tal. 54 = 2 3 3 103 = 103 117 =? Kryptografi p.17/23

Primtal - Øvelser Øvelse Faktoriser følgende hele tal. 54 = 2 3 3 103 = 103 117 = 3 2 13 Kryptografi p.17/23

Primtal - Øvelser Øvelse Faktoriser følgende hele tal. 54 = 2 3 3 103 = 103 117 = 3 2 13 Øvelse: Faktoriser følgende tal: 21237129879248039284082390759834797957934759723\ 49509480948230948084395872398230948203984238408\ 23048209384082308482349823094820398409238409283 Kryptografi p.17/23

Primtal - Øvelser Øvelse Faktoriser følgende hele tal. 54 = 2 3 3 103 = 103 117 = 3 2 13 Øvelse: Faktoriser følgende tal: 21237129879248039284082390759834797957934759723\ 49509480948230948084395872398230948203984238408\ 23048209384082308482349823094820398409238409283 Der er en grænse for hvor store tal man rent praktisk kan faktorisere idag. Grænsen er højere imorgen! Kryptografi p.17/23

Konstruktion af nøglepar Vælg to (store) primtal p og q. Beregn n = pq. Beregn M = (p 1)(q 1) Find et helt tal 0 < e < M så e og M er uden fælles faktorer. Find et helt tal 0 < d < M så ed mod M = 1 Offentlig nøgle: (e, n) Hemmelig nøgle: d Kryptografi p.18/23

Matematik Sætning: Hvis (e, n) og d er konstrueret som før, så gælder m ed mod n = m for alle 0 m < n Kryptografi p.19/23

Krypteringsprotokol Klarteksten m er her et tal så 0 m < n. Kryptering: m m e mod n = c Dekryptering: c c d mod n = m??!! Kryptografi p.20/23

Krypteringsprotokol Klarteksten m er her et tal så 0 m < n. Kryptering: m m e mod n = c Dekryptering: c c d mod n = (m e mod n) d mod n = (m e ) d mod n = m ed mod n = m Kryptografi p.20/23

Sikkerhed i RSA Synes I at systemet virker sikkert? Kryptografi p.21/23

Sikkerhed i RSA RSA systemet kan brydes hvis man kan finde p og q! Kryptografi p.21/23

NSA NSA står for National Security Agency og er USA s kryptologi organisation. Agenturets formål er beskytte det amerikanske informationssystem og at skaffe udenlandsk efterretningsinformation. NSA står bag echelon. NSA beskæftiger USA s bedste kodemagere og kodebrydere. NSA siges at være verdens største arbejdsgiver for matematikere. Kryptografi p.22/23

Hvis du vil vide mere Simon Sing: Kodebogen. Peter Landrock og Knud Nissen: Kryptologi - Fra viden til videnskab. An introduction to Cryptography - findes på hjemmesiden for PGP. NSA s hjemmeside. Cryptomathic s hjemmeside. Cryptomathic er en Århus-baseret virksomhed indenfor kryptering. Kryptografi p.23/23