Aula 03 - Segurança de Redes

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Aula 03 
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Segurança de Redes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Aula 03: Conceitos e aplicações de criptografia 
 
Objetivo: Apresentar os conceitos básicos e aplicações de criptografia e protocolos 
criptográficos. 
 
Introdução 
 
Criptografia: palavra formada a partir da junção do termo grego kryptos 
(escondido, oculto) e grapho (grafia, escrita), a criptografia é a ciência ou a arte de 
escrever em cifras, ou seja, a ciência que provê meios através de técnicas e 
algoritmos matemáticos para se transformar um texto claro ou plano (inteligível) em 
um texto cifrado (ininteligível). 
 
Conceitos básicos: 
 
 Ciframento: é a conversão dos dados em uma forma que torne impossível a 
sua leitura sem o conhecimento da chave. O principal propósito é assegurar 
privacidade da informação protegendo o entendimento da mensagem cifrada 
de qualquer um a qual ela não seja destinada. 
 Deciframento: é o processo inverso do ciframento; é a transformação de 
dados cifrados novamente em uma forma legível. 
 Texto simples: é qualquer informação que está escrita de maneira legível, 
também chamado de texto plano. 
 Texto cifrado: é resultado de um texto simples ou plano que passou pelo 
processo de ciframento. 
 Chave: a chave é um código secreto utilizado pelos algoritmos de ciframento, 
que permite a criação de versões únicas do texto codificado, dessa maneira 
uma mensagem, ao ser cifrada com chaves diferentes, apresenta textos 
codificados também completamente diferentes. 
 O ciframento e o deciframento: são realizados por programas de 
computador. Além de receber a informação a ser cifrada ou decifrada, o 
programa recebe um número-chave que é utilizado para definir como ele irá 
se comportar. Os cifradores e decifradores se comportam de maneira 
 
diferente para cada valor de chave. Sem o conhecimento da chave correta 
não é possível decifrar um texto cifrado. Para mantermos uma informação 
secreta, basta cifrar a informação através de um algoritmo criptográfico 
reconhecido pela comunidade técnica e que é de conhecimento público na 
maioria das vezes, mantendo todos os cuidados técnicos especificados e 
manter em sigilo a chave. 
 Block cipher ou ciframento de bloco: nesse tipo de ciframento, é definido 
para o algoritmo um tamanho de um fragmento (ou parte) de dado para cifrar 
ou decifrar, ele divide o texto simples em blocos e opera de maneira 
independente em cada um dos blocos. 
 
Adaptado de BEZERRA, 2008 pág. 27 
 
 Stream cipher ou ciframento de fluxo: nesse tipo de ciframento, os dados 
vão sendo criptografados bit a bit, conforme as informações vão chegando. 
Este tipo de algoritmo é útil quando precisamos enviar um fluxo contínuo de 
dados criptografados. 
 
 
Adaptado de BEZERRA, 2008 pág. 27 
 
Existem basicamente três sistemas criptográficos: simétricos, assimétricos 
(também chamado de sistema de chave pública ou sistema de chave privada) e 
híbridos (que utilizam características dos sistemas simétricos e assimétricos ao 
mesmo tempo). 
 
Criptografia simétrica 
 
São sistemas criptográficos que utilizam algoritmos que fazem uso de apenas 
uma chave, ou seja, a mesma chave que é utilizada para cifrar uma mensagem é 
utilizada para decifrar. 
O processo de funcionamento dos sistemas criptográficos simétricos é muito 
simples, basta submeter o texto plano ao algoritmo de criptografia com a chave 
criptográfica para obter um texto cifrado. Para decifrar a informação, basta fazer o 
processo inverso sempre utilizando a mesma chave criptográfica. 
 
Adaptado de Carvalho, 2005 pág. 39 
 
A segurança nesses sistemas criptográficos está no algoritmo de criptografia 
utilizado, quanto mais sofisticado o algoritmo, mais difícil será para o atacante 
reverter o processo de cifragem, além disso, o tamanho da chave criptográfica 
 
utilizada influi diretamente na segurança da mensagem (quanto maior a quantidade 
de bits que compõem a chave, maior a dificuldade para quebrá-la!). 
A maioria dos algoritmos de criptografia é de domínio público e aí reside a 
maior fragilidade do sistema, se o atacante tiver acesso a chave utilizada, ele 
automaticamente terá acesso as mensagens. 
Alguns exemplos de algoritmos simétricos: 
 
 Data Encryption Standard (DES): é o algoritmo simétrico mais difundido no 
mundo. Criado pela IBM em 1977, com chave de 56 bits, considerada 
extremamente pequena para os padrões atuais, foi quebrado por “força bruta” 
em 1997. 
 Triple DES: uma variação do DES que realiza dois ou três ciframentos em 
sequência, empregando chaves com tamanho de 112 ou 168 bits, sendo 
recomendado no lugar do DES desde 1993. 
 International Data Encryption Algorithm (IDEA): criado em 1991, segue os 
mesmos conceitos do DES, mas tem execução mais rápida. 
 Advanced Encryption Standard (AES): considerado o padrão atual para 
ciframento recomendado pelo National Institute of Standards and Technology 
(NIST). Trabalha com chaves de 128, 192 e 256 bits, utiliza o cifrador 
Rijndael. 
 RC6 (Rivest Chipher 6): versão mais atual de uma série de cifradores (RC2, 
RC3, RC4, RC5) desenvolvidos por Rivest. 
 Crypt: baseado no DES é utilizado pelo sistema operacional UNIX para 
criptografar senhas. 
 
Essa criptografia possui um custo computacional baixo, ou seja, é bastante 
rápida, o que é vital para aplicações comerciais, entretanto, possui alguns 
problemas, como a necessidade de um canal seguro para distribuir as chaves e 
quantidade de chaves necessárias, pois quando temos n usuários, temos n elevado 
a 2 chaves. 
 
 
 
 
Criptografia assimétrica 
 
A criptografia assimétrica também é conhecida como criptografia de chaves 
públicas ou criptografia de chave privada. Ela é baseada na utilização de um par de 
chaves para cifrar e decifrar as mensagens. 
A relação entre as duas chaves se dá através de cálculos matemáticos que 
utilizam funções unidirecionais com segredo para a codificação da informação. 
Quando uma mensagem é cifrada com uma chave pública, ela somente 
poderá ser decifrada com o uso da chave privada com a qual está relacionada. 
Uma das chaves, chamada de chave pública, como o próprio nome já diz, em 
que qualquer um pode conhecer e ter acesso, é utilizada para cifrar, enquanto a 
outra, chamada chave privada (ou secreta), é utilizada para decifrar. 
Cada pessoa interessada em transmitir ou receber informações criptografadas 
através do sistema de chaves públicas deverá possuir um par de chaves, a chave 
pública é de conhecimento geral, já a chave privada deve ser conhecida apenas pela 
pessoa que a possui. 
Quando alguém precisa transmitir informações criptografadas ela deverá 
utilizar a chave pública da pessoa para a qual ela deseja enviar a informação, 
garantindo assim que a informação só será decifrada por quem tiver a respectiva 
chave privada, que nesse caso é a pessoa a quem se destina a mensagem. 
 
Adaptado de Carvalho, 2005 pág. 41 
 
Os algoritmos de criptografia assimétrica utilizam cálculos matemáticos 
bastante complexos para garantir a segurança. O principal algoritmo de criptografia 
assimétrica é o RSA (o nome vem de uma homenagem a seus inventores Rivest-
Shamir-Adelman), foi publicado em 1978 e sua patente expirou em 2000. Possui 
valores para chaves de 512, 1024 e 2048 bits. 
 
Existe também o algoritmo ECC (“Elliptic Curve Cryptography”) que é 
baseado na teoria de curvas elípticas. 
A criptografia assimétrica é consideradamais flexível que a criptografia 
simétrica, pois permite a utilização de duas chaves com a possibilidade de tornar 
uma delas pública. Entretanto, o custo computacional desse tipo de criptografia é 
muito maior que da criptografia simétrica, ou seja, a criptografia assimétrica é 
extremamente mais lenta que a criptografia simétrica. Mesmo assim uma não torna 
obsoleta a outra, tudo vai depender da aplicação que irá utilizar a criptografia. A 
criptografia assimétrica é vital para sistemas de autenticação, por exemplo. 
 
A importância da criptografia 
 
A criptografia é considerada como a única defesa realmente sólida dentro das 
operações que envolvem dados eletrônicos, em função disso, ela é utilizada na 
implementação de várias aplicações, que veremos no decorrer do semestre, como: 
 
 Protocolos de segurança (também conhecidos como protocolos 
criptográficos). 
 Assinaturas e certificados digitais. 
 Redes Privadas Virtuais (VPN). 
 
Em nossa próxima aula, iremos aprender um pouco mais sobre protocolos de 
segurança ou protocolos criptográficos. Agora, acesse o AVA e faça os exercícios 
propostos. Se ficar com dúvidas, não deixe de esclarecê-las com o seu professor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
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SITES 
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