As chaves criptográficas podem ser divididas em simétricas e assimétricas

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As chaves criptográficas podem ser divididas em simétricas e assimétricas.
As chaves simétricas são únicas e devem estar de posse tanto pelo transmissor quanto pelo receptor da mensagem, e se forem interceptadas permitem o acesso ao conteúdo.
Já as chaves assimétricas são separadas entre pública e privada, sendo que a chave pública pode ser disponibilizada a qualquer pessoa e a chave privada deve ser secreta, única e intransferível.
Neste bloco abordaremos as principais características das chaves simétricas e dois algoritmos muito utilizados que as utilizam, o RC4 e o AES.
O RC4 é um algoritmo de criptografia de fluxo, o que implica que criptografa cada caractere da mensagem, ao invés de blocos, e é muito eficiente para o uso em tempo real. A técnica prevê o uso de chaves de 1 a 2048 bits de comprimento, o que indica uma boa segurança. Ainda sobre seu surgimento:
Um segundo algoritmo e por muitos considerados o padrão mais seguro de algoritmos simétricos é o AES, Advanced Encryption Standard (Padrão de Criptografia Avançada, em português). O AES, diferentemente do RC4, utiliza cifragem por blocos, com chaves de até 256 bits.
O algoritmo é dividido em quatro etapas principais (que podem ser repetidas de acordo com o resultado obtido na execução anterior e a depender do tamanho da chave utilizada), que são brevemente descritas a seguir:
• AddRoundKey: esta operação utiliza a operação XOR para para a expansão da chave a partir de dados da mensagem e da própria chave. • SubBytes: esta operação pegará um valor do bloco de 16 bytes obtido na fase anterior e substituirá por outros para embaralhá-lhos.
• Shift Rows: as operações de Shift Rows deslocam linhas do bloco por meio de distintas movimentações.
• Mix Columns: as operações de Mix Columns transpõem e transformam as colunas dos blocos por meio de operações de multiplicações.
Chaves pública e privada
Conforme o nome denota, esse modelo possui uma chave que pode ser divulgada (pública) e uma chave que deve ser mantida guardada e em segredo (privada). Assim, agora possuímos duas chaves diferentes para manipular a criptografia de uma mensagem, e por isso dá-se o nome de chaves assimétricas a esse método.
. A pública pode ser enviada para quantas pessoas forem necessárias e a privada (que não pode ser divulgada) servirá para decifrar as mensagens recebidas utilizando a chave pública. Na imagem a seguir é possível visualizar esse esquema de troca de mensagens.
Os números primos e as chaves públicas e privadas
Em 1978, os cientistas Rivest, Shamir e Adleman desenvolveram a criptografia RSA (que abordaremos em detalhes no Bloco 3), que utiliza do modelo de chaves públicas e privadas aliado à fatoração com números primos. A aplicação da teoria dos números à criptografia era desconhecida até então, o que representou um grande avanço nas técnicas de segurança.
Conforme abordamos, a fatoração de números grandes pode levar muitos anos para ser realizada e, dessa forma, é utilizada por algoritmos assimétricos, sobretudo para a comunicação entre partes interessadas.
Em termos gerais, são gerados dois números primos grandes que comporão a chave privada e a multiplicação desses números formará a chave pública. Desse modo, as chaves são complementares, já que, para conhecer as chaves privadas a partir da chave pública, seria necessário decompor um número grande, que o resultado apenas o detentor da chave privada possui. Assim, quando uma mensagem é criptografada utilizando a chave pública, não há problemas para a segurança se a chave pública for interceptada, pois apenas o detentor da chave privada será capaz de decriptar a mensagem, pois possui os dois números primos que, multiplicados, geraram a chave pública.
Aula 1
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