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Compreender as principais aplicações de criptografia Aula 1 - Fundamentos da Criptografia Aula 2 - História da Criptografia Aula 3 - Evolução da Criptografia Aula 4 - Criptografia Moderna Aula 5 - Chaves Criptográficas Aula 6 - Função Hash Aula 7 - Certificados Digitais Aula 01 Fundamentos da Criptografia Aposto que você que está nos assistindo usando um navegador para acessar a plataforma onde estão hospedadas essas aulas. E muito provavelmente nem acessou o site diretamente, primeiro procurou no Google “Hackers do Bem” para chegar aqui. Além de todos os outros sites que eventualmente estão abertos em outras abas nesse momento. Como você acessa a internet nesse momento... Fonte: Imagem do Pixabay O que está realmente acontecendo... E após a resolução do nome para o endereço IP, entra em ação o protocolo HTTP para fazer a transferência dos dados que estão hospedados no servidor para o cliente, que é o navegador de seu computador. Além de muito provavelmente essas informações terem uma camada extra de segurança de SSL/TLS para proteger essas informações, que iremos explorar mais em detalhes durante esse curso. Fonte: Criação Própria Cliente Servidor O que está realmente acontecendo... Na verdade, o que está acontecendo quando você está acessando essa aula nada mais é que a troca de diversos protocolos de comunicação de rede e diversas aplicações trabalhando simultaneamente. Então, vamos exemplificar esse simples acesso que você está fazendo nesse momento. Tem mais protocolos envolvidos porém os principais são o protocolo DNS, para fazer a resolução de nomes para um endereço IP. Fonte: Criação Própria Cliente Servidor Onde entra o papel do hacker do bem? O papel do hacker do bem é justamente explorar as brechas de segurança tanto na ida, quanto na volta da comunicação e também no repouso dessa informação. Então voltando ao exemplo, quais são as brechas e o que podemos fazer para proteger a comunicação do protocolo DNS? Seja na Query ou na própria resposta do DNS? Fonte: Criação Própria Cliente Servidor Onde entra o papel do hacker do bem? A mesma coisa se aplica no protocolo HTTP, no protocolo HTTPS, e em todos os protocolos de comunicação que venham a estar envolvidos. Portanto, é crucial garantir a segurança e a criptografia dos dados transmitidos, a fim de proteger a confidencialidade, integridade e autenticidade da comunicação entre os protocolos. Fonte: Criação Própria Cliente Servidor • Roubo de Credenciais • Espionagem • Crimes financeiros • Problemas com a lei (LGPD) • Entre outros ... E quando a segurança falha? Fonte: Imagem gerada por inteligência artificial E é nesse momento que entra o papel da criptografia. Assim, nesse conteúdo, iremos nos aprofundar no tema: descobrir o que é, quais os seus tipos, suas principais funcionalidades e suas aplicações práticas. Entenderemos como a criptografia garante a confidencialidade, integridade e autenticidade das informações. Além disso, discutiremos os principais desafios enfrentados pela criptografia em diferentes contextos, como transações financeiras, comunicações online, armazenamento em nuvem e muito mais! A seguir... Fonte: Imagem gerada por inteligência artificial Importância da Criptografia Precisamos a todo momento realizar troca de informações, não só em um ambiente cibernético, mas em qualquer contexto. Porém, algumas informações são sigilosas, importante que não sejam expostas ou escutadas por ninguém, exceto para as pessoas para as quais a mensagem é destinada. Necessidade de Troca de Informações Fonte: Adobe Stock • Senhas e Credenciais; • Armazenamento de Dados Sensíveis; • Comércio Eletrônico; • Segredos Industriais; • Segredos Militares e Governamentais. Situações Onde Precisamos Manter Segredo Fonte: Adobe Stock Por mais que nos esforçamos para manter o segredo de alguma conversa, sempre corremos o risco de alguém, de alguma maneira, conseguir escutar a “conversa secreta”. E se Alguém Escuta a Nossa Conversa? Fonte: Adobe Stock Ataques de Man-in-the-Middle ou MITM consistem em utilizar métodos para que o tráfego de rede passe primeiro pelo computador do atacante e depois seja redirecionado para o destino original, fazendo com que esse processo seja transparente para a vítima, já que conseguirá acessar normalmente os recursos da rede, mas o atacante terá como visualizar todo esse tráfego através de um sniffer de rede, como o wireshark. Ataques de Man-in-the-Middle Fonte: Criação Própria • É possível visualizar tudo o que está sendo transmitido na comunicação; • Inclusive informações sigilosas, como usuário e senhas; • Além da própria troca de informações em si, que não é segura. Exemplo de Comunicação sem Criptografia Fonte: Criação Própria • Também é possível visualizar os dados, porém eles não são compreensíveis; • Logo não é possível extrair nenhuma informação; • Por causa disso, a própria troca de informações se torna segura. Exemplo de Comunicação com Criptografia Fonte: Criação Própria A criptografia é uma tecnologia essencial para manter a confidencialidade de informações, mesmo que por ventura alguém obtenha acesso a essa comunicação. E por falar em confidencialidade, você sabia que ela é um pilar da segurança da informação? Não? Então, fique atento para saber mais nos próximos tópicos! A seguir... Fonte: Inteligência Artificial do Bing Segurança da Informação Abrange toda a gestão da informação de uma organização, seja ela tratada de forma digital ou não. Como: • Processos da instituição; • Segurança Física; • Segurança Cibernética. O que é a Segurança da Informação? Fonte: Adobe Stock Para garantir a segurança da informação, a família da ISO 27000 define três pilares principais: • Confidencialidade; • Integridade; • Disponibilidade. Além desses pilares principais, temos ainda pilares complementares: • Autenticidade; • Não repúdio. Pilares da Segurança da Informação Fonte: Criação Própria Integridade Confidencialidade Disponibilidade Segurança da Informação Para manter o pilar da confidencialidade, a informação deve ser restrita somente para as pessoas autorizadas. Significa que ela deverá ser revelada, ou estar acessível, unicamente aos que tiverem autorização para isso. Confidencialidade Fonte: Adobe Stock Para manter o pilar da integridade, a informação deve ser íntegra, não podendo ocorrer alterações sem a devida autorização. É a propriedade que garante a exatidão e a plenitude da informação, o que não significa que ela não possa sofrer alterações ao longo de seu ciclo de vida, mas sim, que tais alterações devem ser legítimas. Integridade Fonte: Adobe Stock Para manter o pilar da disponibilidade, a informação deve estar disponível e acessível, quando necessário, aos que tiverem a devida autorização para isso. É a capacidade de manter os serviços em funcionamento sem interrupções ou falhas que possam afetar negativamente as operações de uma organização. Disponibilidade Fonte: Adobe Stock Para manter o pilar da autenticidade, a informação deve ser autenticada, com o objetivo de comprovar a identidade de um usuário, e assegurar que ele é realmente quem afirma ser. Com isso, é possível verificar que as informações provêm de fontes confiáveis e não foram manipuladas ou falsificadas durante a transmissão ou armazenamento. Autenticidade Fonte: Adobe Stock Para manter o pilar do não repúdio, deve ser garantido que o autor da informação não possa negar a criação e a assinatura do documento. O não repúdio garante que uma vez que uma ação ou comunicação tenha sido realizada, a parte envolvida não possa negar que foi responsável por essa ação ou comunicação. Não Repúdio Fonte: Adobe Stock A criptografia ajuda a manter a segurança da informação como um todo mas especialmente em relação aosobre os fundamentos da criptografia, sua história e evolução no contexto da segurança digital. Além disso, conheceu como funciona a criptografia moderna e como foram desenvolvidas as chaves criptográficas. Por fim, conheceu a função hash e sua importância na criptografia, além de reconhecer a importância dos certificados digitais. Recapitulando Fonte: Adobe Stock Referências MITNICK, Kevin D.; SIMON, William L. A Arte de Invadir. 1a. edição. São Paulo: Pearson, 2005. NIST. Cryptography. Disponível em: . Acesso em: 15 mar. 2024. QADIR, A. M.; VAROL, N. A Review Paper on Cryptography. 7th International Symposium on Digital Forensics and Security (ISDFS). Barcelos, Portugal, 2019. Disponível em: . Acesso em: 15 mar. 2024. ROUSE, Margaret. Three-Way Handshake in TECHOPEDIA. 10 nov 2020. Disponível em: . Acesso em: 18 mar 2024. SINGH, Simon. The Code Book: The Science of Secrecy from Ancient Egypt to Quantum Cryptography. New York: Anchor, 2000.pilar da confidencialidade. Pois as informações que estão envolvidas na criptografia só podem ser entendidas pelos atores que possuem acesso a um modo de reverter a criptografia da mensagem através de uma chave. Mas que chave é essa? Pilares da Segurança da Informação e Criptografia Fonte: Inteligência Artificial do Bing Conceitos da Criptografia “Criptografia é o uso de técnicas matemáticas para transformar dados e impedir que sejam lidos ou adulterados por pessoas não autorizadas”, segundo o NIST. Outros estudos definem criptografia como “o uso de técnicas que codificam dados, dependendo de algoritmos específicos que tornam os dados ilegíveis ao olho humano, a menos que sejam descriptografados por algoritmos predefinidos pelo remetente” Definições de Criptografia Fonte: Inteligência Artificial do Bing Texto Claro – Texto explícito com a qual a mensagem foi originalmente cunhada. Texto cifrado – É o resultado produzido pela submissão da mensagem ao algoritmo criptográfico. Principais Terminologias Fonte: Criação Própria Criptografar – O processo de submissão da mensagem em texto claro a um algoritmo específico que a codifica, tornando-a incompreensível. Descriptografar – A reversão do processo criptográfico, restaurando a legibilidade e compreensão da mensagem original. Principais Terminologias Fonte: Criação Própria Chave - É o único meio de se identificar determinada mensagem cifrada, pois cada chave produz unicamente uma mensagem codificada. E é com a chave que é possível descriptografar a mensagem para texto claro novamente. Principais Terminologias Fonte: Criação Própria Cifra - São maneiras, modos e as funções utilizadas para transformar uma mensagem de texto claro em uma mensagem codificada. Algoritmos - São em si as implementações das cifras e da aplicação das chaves. Principais Terminologias Fonte: Criação Própria Esses são somente alguns termos, mas dentro desse conteúdo, iremos explorar cada um deles e conhecer outros, que ainda abordaremos, como a história por trás da criptografia, como as famosas cifras de César e Vigenère, e muito mais... Conclusão Fonte: Inteligência Artificial do Bing Aula 02 História da Criptografia Estenografia A utilização de técnicas criptográficas nos tempos antigos possui uma longa trajetória que se estende por milênios. Diversas sociedades ancestrais empregavam essas práticas com o objetivo de proteger dados sensíveis, como comunicações militares e segredos político. Apesar de os procedimentos adotados naquela época serem simples em relação as cifras atuais, eles desempenharam um papel fundamental no avanço da criptografia ao longo da história. Contexto Histórico Fonte: Adobe Stock Definição de Esteganografia: “Esteganografia é uma palavra de origem grega, em que Stegano significa escondido ou secreto e Grafia, escrita ou desenho. Diferente da criptografia, que esconde o conteúdo de mensagem, tornando-a ilegível, a Esteganografia obscurece a existência de informação, ocultando-a.” COELHO; BENTO (2004) apud Martins et al. (2017, p.2). Esteganografia Fonte: Inteligência Artificial do Bing A esteganografia vem desde o século V a.C, onde as pessoas, para mandarem mensagens secretas, raspavam a cabeça de um escravo, tatuavam a mensagem no couro cabeludo e esperavam o cabelo crescer. Após um tempo, mandavam o escravo para o destino e lá, raspavam novamente a sua cabeça, revelando assim a mensagem. Esteganografia na História – As Histórias de Heródoto Fonte: Inteligência Artificial do Bing • Criptografia: a mensagem é visível, porém incompreensível. • Esteganografia: a mensagem é oculta, mas uma vez que achada, é compreensível a todos. Criptografia x Esteganografia Fonte: Criação Própria No próximo tópico, vamos entender melhor objetos como o exemplo ao lado e como ele vai nos ajudar a entender como funcionava a criptografia na antiguidade. A seguir... Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/Skytale.png Criptografia clássica A informação desempenhou um papel crucial nos campos de batalha. O sucesso ou fracasso de uma campanha militar muitas vezes dependia da rapidez e precisão com que as informações eram coletadas, analisadas e transmitidas. A Importância da Informação nas Batalhas Fonte: Adobe Stock O Scytale é uma antiga técnica de criptografia. Era um dispositivo cilíndrico usado para criptografar e decifrar mensagens secretas entre militares. • Cifra de transposição; • Cilindro criptográfico; • A chave é o diâmetro do cilindro. Scytale Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/Skytale.png • Transposição • Embaralhamento dos caracteres; • Uso dos mesmos símbolos. • Substituição • Troca dos caracteres; • Uso de diversos símbolos; • Uso de caracteres combinados. Técnicas de Criptografias Fonte: Criação Própria • Monoalfabéticas: É a utilização de um único alfabeto em sua composição. • Polialfabéticas: É a utilização de mais de um alfabeto em sua composição. Cifras Monoalfabéticas e Polialfabéticas Fonte: Criação Própria • Scytale: Cifra de Transposição Monoalfabética. • Cifra de César: Cifra de Substituição Monoalfabética. • Cifra de Vigenère : Cifra de Substituição Polialfabética. Exemplos de Cifras Clássicas Fonte: Adobe Stock Já conhecemos um pouco como funcionava a criptografia utilizando o Scytale, agora iremos aprender um pouco sobre as criptografias envolvendo a Cifra de César e Vigenère. A seguir... Fonte: Inteligência Artificial do Bing Cifra de César Júlio César foi uma figura ímpar na história da Roma antiga, sendo muito conhecido por ter sido um general que teve muito sucesso na carreira militar e posteriormente uma ascensão política até se tornar o Imperador de Roma. Seu reinado só teve fim por causa da conspiração feita por um grupo de senadores, que acabou assassinando-o no ano de 44 a.C. “até tu Brutus...” Contexto Histórico – Júlio César Fonte: Adobe Stock Com as constantes guerras que o império romano estava envolvido à época, existia a necessidade de proteger a troca de informações no campo de batalha. Sendo assim, Júlio César criou uma maneira de transmitir informações militares de forma segura, sendo incompreensível para quem interceptasse a mensagem. É o que chamamos de Cifra de César. Surgimento da Cifra de César Fonte: Adobe Stock A Cifra de César consiste em pegar uma mensagem qualquer e realizar o deslocamento dos caracteres na quantidade definida pela chave. O valor mais comum de ser utilizado como chave na Cifra de César é 3, mas isso não é necessariamente uma regra. O que é a Cifra de César Fonte: De autoria própria HACKERS DO BEM KDFNHUV GR EHP OBS: Utilizando uma chave de rotação 3 Criptografando uma Mensagem em Cifra de César Fonte: De autoria própria KDFNHUV GR EHP HACKERS DO BEM OBS: Só conseguimos descriptografar a mensagem se soubermos qual é a chave, que nesse caso é 3 Descriptografando uma Mensagem em Cifra de César Fonte: De autoria própria Agora que sabemos como funciona a Cifra de César, no próximo tópico, iremos explorar as fraquezas que existem nela. A seguir... Fonte: Adobe Stock Fraquezas na Cifra de César A principal característica da Cifra de César é a utilização da técnica de substituição. Portanto, uma letra do alfabeto é substituída por outra dependendo do valor da chave. Quando o valor da chave é 1, a letra muda uma posição para frente no alfabeto. “A” vira “B” Quando o valor da chave é 2, a letra muda duas posições para frente no alfabeto. “A” vira “C” E assim por diante... Características da Cifra de César Fonte: De autoria própria A Cifra de César é baseada em uma técnica de substituição monoalfabética. O problema disso é que o nosso alfabeto tem apenas 26 letras. Por causa disso, podemos quebrar qualquer mensagem em Cifra de César testando 25 chavesdiferentes, já que a 26º chave daria na própria mensagem. Qual é o Principal Problema? Fonte: De autoria própria Mensagem Secreta: EWFKSYWE KWUJWLS Vamos tentar utilizar a chave de valor 3 e descriptografar essa mensagem: Mensagem Descoberta: BTCHPVTB HTRGTIP Não faz muito sentido né? .... Como Quebrar a Criptografia Dessa Mensagem? Fonte: Adobe Stock Por ter um tamanho de chave de apenas 25 possibilidades, é muito fácil realizar um ataque de brute force, até mesmo manualmente. Logo, depois de algumas poucas tentativas, vamos descobrir que podemos utilizar a chave de 18 posições: Mensagem Original: EWFKSYWE KWUJWLS Mensagem em Claro: MENSAGEM SECRETA Ataques de Brute Force Fonte: Adobe Stock Não precisamos ter que fazer todas as tentativas na “unha”, temos sites e scripts que já fazem esse trabalho. Um dos mais famosos é o site rot13.com, que facilmente traz para a gente todas as possibilidades de maneira simples e intuitiva. Site rot13.com Fonte: Adobe Stock Temos que lembrar que isso realmente foi utilizado a mais de 2 mil anos atrás... Nos dias atuais, a Cifra de César é utilizada somente para fins didáticos e/ou em disputas de CTFs (Capture The Flag). E como que a criptografia evoluiu para superar esse desafio? Saberemos no próximo tópico! A seguir... Fonte: Adobe Stock Aumentando a Segurança na Cifra de Substituição A Cifra de César tem uma grande fraqueza, que é em relação as pouquíssimas possibilidades de chaves possíveis, que são 25. Mas o “pulo do gato” está em imaginar que a cifra de César não é o único método para se utilizar a técnica de substituição... Cifra de César Ficou Fácil, e agora? Fonte: Adobe Stock Vamos pensar somente utilizando o nosso alfabeto convencional, que contém 26 letras. Mas quem disse que a única combinação possível do alfabeto é ABCDEFGHI....? Por que não criar o nosso próprio alfabeto criptografado? Vamos Criar a Nossa Cifra? Fonte: Adobe Stock O alfabeto convencional todo mundo sabe e aprendeu na escola desde pequeno: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ Podemos criar o seguintes alfabeto do Hackers do Bem Criptografado: HACKERSDOBMNPQTUVWXYZFGIJL Criando a Cifra de Substituição do Hackers do Bem Fonte: Adobe Stock Esse nosso “alfabeto do Hackers do Bem” na verdade será a nossa chave: HACKERSDOBMNPQTUVWXYZFGIJL Será através dela que iremos criptografar a nossa mensagem, alinhando o alfabeto convencional com o nosso “alfabeto do Hackers do Bem” ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ HACKERSDOBMNPQTUVWXYZFGIJL Uma Chave Simples Porém Bem Segura Fonte: Adobe Stock Vamos criptografar a seguinte mensagem: “O alvo está escondido nas montanhas” Aplicando a nossa chave, a mensagem ficaria: “T hnft exyh exctqkokt qhx ptqyhqdhx” Testando a “Cifra Hackers do Bem” Fonte: De autoria própria Porque só conhecendo uma chave de 26 caracteres na ordem certa que conseguiríamos fazer o processo de reversão da criptografia. Portanto, utilizando essa técnica de criar o nosso próprio alfabeto criptografado nos dá um total de 26! (vinte e seis fatorial) de possibilidades. Isso equivale a 403.291.461.126.605.635.584.000.000 de combinações de chaves possíveis. Por que Essa Mensagem é Mais Segura? Fonte: Adobe Stock Utilizando a técnica correta com a cifra de substituição, ela se tornou uma criptografia bem segura por muitos anos... Alerta de Spoiler! Conseguiram quebrar a segurança dela! Mas como? Conheceremos a resposta no próximo tópico! Conclusão Fonte: Adobe Stock Análise de Frequência Com a nova substituição, a que utilizavam forma de se utilizar confidencialidade das essa técnica ficaram a cifra de informações seguras por diversos séculos. Isso começou a mudar com a chegada de um novo ramo de estudo, a Criptoanálise. Um Novo Ramo da Ciência Fonte: Adobe Stock A Criptoanálise é a ciência de descriptografar mensagens sem ter o conhecimento da chave, buscando falhas na construção do próprio algoritmo de criptografia. A Criptoanálise só foi possível de ser atingida por causa dos avanços em áreas como Matemática, Estatística e na Linguística. Criptoanálise Fonte: Adobe Stock Por volta do século VIII d.C, com o surgimento da criptoanálise como uma área formal do conhecimento, teve uma corrida para formar novos criptoanalistas e descobrir formas de se quebrar a cifra de substituição monoalfabética. Pois quem tivesse essa tecnologia na época, teria uma grande interceptar vantagem mensagens estratégica, pois poderia inimigas e conseguir informações secretas, sem nem mesmo que eles percebam. A Importância dos Criptoanalistas Fonte: Adobe Stock A Europa nessa época estava no auge da baixa idade média, onde não houve grandes avanços científicos nesse período. Com isso, o mundo árabe saiu na frente e descobriu uma fraqueza na cifra de substituição monoalfabética e desenvolveram uma técnica para quebrar qualquer mensagem, independente da chave utilizada. Essa técnica se chama Análise de Frequência. Uma Nova Técnica para Quebrar a Criptografia Fonte: Adobe Stock Os árabes conseguiram descobrir que em um determinado idioma, independente do texto que for utilizado, sempre terá a mesma proporção de vezes que uma letra aparece. Por exemplo: A letra que mais aparece na língua portuguesa é a letra “A” , a segunda que mais aparece é a letra “E” e a terceira que mais aparece é a letra “O”. Análise de Frequência Fonte: Adobe Stock A grande falha da cifra de substituição monoalfabética é que um caractere cifrado sempre irá representar um único caractere na mensagem em texto claro. Portanto, se descobrirmos qual o idioma da mensagem criptografada, podemos analisar a frequência dos caracteres e deduzir a mensagem original a partir disso. No próximo tópico, vamos praticar esse método! A seguir... Fonte: Criação Própria Realizando Análise de Frequência É necessário entender que a análise de frequência não é uma implementação exata, que sempre dará certo. É preciso entender o contexto, ter um pouco de “intuição” envolvida enquanto estamos fazendo a descriptografia utilizando esse método. E também será necessária várias tentativas e erros para se conseguir descriptografar a mensagem. Antes de começarmos ... Fonte: Adobe Stock Essa frequência pode sofrer variações dependendo do tamanho do texto, quanto maior o tamanho da amostragem, mais preciso será a análise de frequência. Em texto menores, a frequência das letras podem variar entre elas. Frequência das letras em Português AEOSRINDMUTCLPVGHQBFZJXKWY Frequência das letras em Inglês ETAOINSHRDLCUMWFGYPBVKJXQZ Estudo de Análise de Frequência Fonte: Adobe Stock T eqseqdeowt xtcohn epuwesh hx pexphx yecqochx uewxzhxofhx vze zxhptx qt koh-h-koh. Hxxzpoptx uhueox, yeqyhptx tayew cwekoaonokhke. Ctawhptx tawoshctex wecouwtchx. Phx t eqseqdeowt xtcohn hunoch exxhx yecqochx ke zph phqeowh phqouznhktwh, eqshqtxh, hnyhpeqye hqyoeyoch, rwevzeqyepeqye ctp ereoyt kefhxyhktx. Uxoctntst xtcohn Kw. Awhk Xhshwoq Ywecdt yowhkt kt nofwt “H hwye ke oqfhkow” kt Mefoq Poyqocm Mensagem a Ser Estudada Fonte: Adobe Stock Descriptografando... H = 46 E = 39 O = 32 T = 30 X = 30 W = 21 Q = 20 C = 18 Y = 17 Frequência em Português AEOSRINDMUTCLPVGHQBFZJXKWY Não é uma ciência exata, portanto não temos uma relação estritamente direta, sendo que as posições entre as letras podem variar um pouco. Análise de Frequência do Texto Cifrado Fonte: Adobe Stock T eqseqdeowt xtcoan epuwesa ax pexpax yecqocax uewxzaxofax vze zxaptx qt koa-a-koa. axxzpoptx uaueox, yeqyaptx tayew cwekoaonokake. Ctawaptx tawosactex wecouwtcax. Pax t eqseqdeowt xtcoan aunoca exxax yecqocax ke zpa paqeowa paqouznaktwa, eqsaqtxa, anyapeqye aqyoeyoca, rwevzeqyepeqye ctp ereoyt kefaxyaktx. Uxoctntst xtcoan Kw. Awak Xasawoq Ywecdt yowakt kt nofwt “a awye ke oqfakow” kt Mefoq Poyqocm Substituindo H=A e E=E Fonte: Adobe Stock Descriptografando...O eqseqdeiro socian epuresa as pespas yecqicas uerszasifas vze zsapos qo kia-a-kia. asszpipos uaueis, yeqyapos oayer crekiainikake. Coarapos oarisacoes reciurocas. Pas o eqseqdeiro socian aunica essas yecqicas ke zpa paqeira paqiuznakora, eqsaqosa, anyapeqye aqyieyica, rrevzeqyepeqye cop ereiyo kefasyakos. Usiconoso socian Kr. Arak sasariq Yrecdo yirako ko nifro “a arye ke iqfakir” ko Mefiq Piyqicm Substituindo T=O, O=I, W=R, X=S Fonte: Adobe Stock Descriptografando... O ensendeiro social epuresa as pespas tecnicas uerszasifas vze zsapos no kia-a-kia. asszpipos uaueis, tentapos oater crekiailikake. Coarapos oarisacoes reciurocas. Pas o ensendeiro social aulica essas tecqicas ke zpa paneira paniuzlakora, ensanosa, altapente antietica, rrevzentepente cop ereito kefastakos. Usicoloso social Kr. Arak sasarin Trecdo tirako ko lifro “a arte ke infakir” ko Mefin Pitnicm Substituindo Y=T, Q=N, C=C, N=L Fonte: Adobe Stock Descriptografando... O engenheiro social emprega as mesmas tecnicas perszasifas vze zsamos no dia-a-dia. asszmimos papeis, tentamos oater crediailidade. Coaramos oarigacoes reciprocas. Mas o engenheiro social aplica essas tecnicas de zma maneira manipzladora, enganosa, altamente antietica, rrevzentemente com ereito defastados. Psicologo social Dr. Arad Sagarin Trecho tirado do lifro “a arte de infadir” do Mefin Mitnicm Substituindo S=G, D=H, K=D, U=P, P=M Fonte: Adobe Stock Descriptografando... O engenheiro social emprega as mesmas técnicas persuasivas que usamos no dia-a-dia. Assumimos papéis, tentamos obter credibilidade. Cobramos obrigações recíprocas. Mas o engenheiro social aplica essas técnicas de uma maneira manipuladora, enganosa, altamente antiética, frequentemente com efeito devastados. Psicólogo social Dr. Brad Sagarin Trecho tirado do livro “A arte de invadir” do Kevin Mitnick Mensagem Original Fonte: Adobe Stock Descriptografado!!! Foi possível identificar a mensagem original sem o conhecimento da chave que foi utilizada. Então não demorou muito tempo para que surgisse novas técnicas de criptografia que não tivesse esse tipo de vulnerabilidade na cifra. Mas como essa evolução ocorreu e qual é essa cifra, saberemos no próximo tópico. A seguir... Fonte: Adobe Stock Cifras Polialfabéticas Após a descoberta da possibilidade da quebra das cifras monoalfabéticas através da técnica de análise de frequência, os maiores segredos como militares e de Estados não estavam mais seguros. Foram feitas tentativas de variações em novas cifras monoalfabéticas mas no final, mesmo que um pouco mais difícil, elas ainda eram vulneráveis a análise de frequência. Necessidade de uma Nova Criptografia Fonte: Adobe Stock A necessidade de criação de uma nova cifra se coincide com o movimento renascentista que vai surgindo na Europa por volta do século XV. Junto com o renascimento do pensamento científico na Europa, surge estudiosos também na área de criptografia como Leon Battista Alberti, Leonardo Dato, Joahannes Trithemius e Giovanni Porta. Movimento Renascentista Fonte: Adobe Stock É atribuído a Leon Battista Alberti o primeiro movimento de criar um novo tipo de cifra, que não se utilize somente de um alfabeto para criptografar uma mensagem , mas de vários, para que assim a mensagem fosse imune a análise de frequência. Nascia assim o primeira movimento para se criar uma cifra polialfabética. Surge uma Nova Ideia Fonte: Autoria Própria Apesar dos nomes já citados aqui deram a sua contribuição, é atribuído a Blaise de Vigenère, que concluiu os estudos e desenvolveu a cifra em sua versão final. Por isso que acabou ficando registrado na história que a primeira cifra polialfabética foi a Cifra de Vigenère Aperfeiçoamento da Ideia Fonte: Adobe Stock A cifra de Vigenère trouxe uma nova perspectiva para a segurança da criptografia, através da nova técnica de cifra polialfabética. Vamos estudar como essa cifra funciona na próxima aula. Conclusão Fonte: Adobe Stock Aula 03 Evolução da Criptografia Cifra de Vigenères A Cifra de Vigenère consiste em fazer a criptografia da mensagem utilizando mais de um alfabeto. Esse processo é possível através de dois itens: • A utilização do Quadro de Vigenère • A definição de uma chave, que pode ser uma palavra ou uma frase. O que é a Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria Podemos escolher a seguinte mensagem a ser criptografada: “O ataque irá ocorrer as dez horas” E definimos a seguinte frase como chave Chave: HACKERS DO BEM Características da Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria Pegamos a mensagem, tiramos todos os espaços nelas e alinhamos com a chave escolhida, da mesma forma retirando os espaços OATAQUEIRAOCORRERASDEZHORAS HACKERSDOBEMHACKERSDOBEMHAC Observação: Mesmo que o tamanho da chave não seja exatamente do mesmo tamanho da frase, não tem problema, basta repetir até o caractere que couber Características da Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria Agora vamos o cruzamos da letra da mensagem com a sua letra correspondente na chave escolhida. OATAQUEIRAOCORRERASDEZHORAS HACKERSDOBEMHACKERSDOBEMHAC V... Criptogrando com a Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria Agora vamos o cruzamos da letra da mensagem com a sua letra correspondente na chave escolhida. OATAQUEIRAOCORRERASDEZHORAS HACKERSDOBEMHACKERSDOBEMHAC VA Criptogrando com a Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria Agora vamos o cruzamos da letra da mensagem com a sua letra correspondente na chave escolhida. OATAQUEIRAOCORRERASDEZHORAS HACKERSDOBEMHACKERSDOBEMHAC VAV Criptogrando com a Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria Agora vamos o cruzamos da letra da mensagem com a sua letra correspondente na chave escolhida. OATAQUEIRAOCORRERASDEZHORAS HACKERSDOBEMHACKERSDOBEMHAC VAVKULWLFBSOVRTOVRKGSALAYAU Criptogrando com a Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria A mensagem original é: O ataque irá ocorrer as dez horas A mensagem cifrada fica assim: V avkulw lfb sovrtov rk gsa layau E como podemos descriptografar essa mensagem? A resposta está no próximo tópico! A seguir... Fonte: de autoria própria Analisando a Cifra de Vigenère A mensagem secreta V avkulw lfb sovrtov rk gsa layau Com o conhecimento da chave HACKERS DO BEM Relembrando a Mensagem Criptografada Fonte: de autoria própria Pegamos a mensagem criptografada, tiramos todos os espaços nelas e alinhamos com a chave escolhida, da mesma forma retirando os espaços VAVKULWLFBSOVRTOVRKGSALAYAU HACKERSDOBEMHACKERSDOBEMHAC Características da Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria Agora vamos o busca a coluna corresponde a chave, que nesse caso é “H”, vamos descer até encontrar a letra criptografada correspondente na mensagem, que nesse caso é “V” e buscar no começo da linha qual é a letra correspondente, que nesse caso é “O”. VAVKULWLFBSOVRTOVRKGSALAYAU HACKERSDOBEMHACKERDOBEMHAC O... Descriptografando com a Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria E vamos repetir esse processo com todas as letras .... a coluna corresponde a chave, que nesse caso é “A”, vamos descer até encontrar a letra criptografada correspondente na mensagem, que nesse caso é “A” e buscar no começo da linha qual é a letra correspondente, que nesse caso é “A”. VAVKULWLFBSOVRTOVRKGSALAYAU HACKERSDOBEMHACKERDOBEMHAC OA.. Descriptografando com a Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria Novamente.... a coluna corresponde a chave, que nesse caso é “C”, vamos descer até encontrar a letra criptografada correspondente na mensagem, que nesse caso é “V” e buscar no começo da linha qual é a letra correspondente, que nesse caso é “T”. VAVKULWLFBSOVRTOVRKGSALAYAU HACKERSDOBEMHACKERDOBEMHAC OAT Descriptografando com a Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria Até finalizarmos o processo e ter novamente a mensagemoriginal. VAVKULWLFBSOVRTOVRKGSALAYAU HACKERSDOBEMHACKERDOBEMHAC OATAQUEIRAOCORRERASDEZHORAS Descriptografando com a Cifra de Vigenère Fonte: de autoria própria A mensagem secreta é: V avkulw lfb sovrtov rk gsa layau A mensagem original é: O ataque irá ocorrer as dez horas A cifra de Vigenère se provou muito forte, mas com o tempo e situações que forçaram a humanidade a novamente evoluir tanto na criptografia quanto na criptoanálise. Que situações? Descobriremos no próximo tópico. Conclusão Fonte: de autoria própria Criptografia manual Vamos relembrar de todas algoritmos de criptografia momento no curso. as técnicas, cifras e que vimos até esse O que todas elas tem em comum? Que são processadas de forma manual, mesmo que seja preciso muito trabalho e exigisse um esforço de vários dias, ainda assim, são tarefas possíveis de serem feitas puramente com esforço humano. Criptografia Manual Fonte: Adobe Stock Mas por volta do século XVIII e XIX, a humanidade estava evoluindo a passos largos, sendo uma época que surgiu várias tecnologias que revolucionaram a comunicação. As duas das mais importantes foram o telégrafo elétrico em 1837 e posteriormente a transmissão via rádio em 1896. Criptografia Está Cada Vez Mais Complexa Fonte: Adobe Stock E é nesse ambiente que surge um personagem importante para a história da computação. Charles Babbage foi simplesmente o idealizador do conceito do computador que temos hoje, uma máquina programável que tivesse a capacidade de entrada, armazenamento, processamento e saída dos dados. Um Gênio Chamado Charles Babbage Fonte: Adobe Stock E por que Charles Babbage é importante também na criptografia? Por que simplesmente ele conseguiu fazer o maior avanço na criptoanálise desde o século VIII, onde os árabes inventaram a técnica de análise de frequência. Charles Babbage descobriu uma maneira de quebrar a Cifra de Vigenère. Charles Babbage na Criptografia Fonte: Adobe Stock A quebra da cifra de vigenère envolve uma certa complexidade que levaria muito tempo para explicar detalhadamente cada passo. Quem tiver curiosidade de saber mais, basta procurar na internet o chamado método Kasiski. Apesar de Babbage ter quebrado a cifra antes, ele não publicou nenhum trabalho sobre e, alguns anos mais tarde, Friedrich Kasiski conseguiu a mesma coisa e publicou seu método. Quebra de Cifra de Vigenère Fonte: Adobe Stock Friedrich Kasiski fizeram suas contribuições Nesta mesma época onde Charles Babbage e na criptoanálise, começaram a surgir as primeiras máquinas. E isso também teve profundos impactos na criptografia pois agora poderíamos trabalhar tanto na criação e também na análise de novas cifras, de uma maneira muito mais rápida, precisa e confiável com a utilização das máquinas em vez do trabalho manual da própria pessoa. O Surgimento das Primeiras Máquinas Fonte: Adobe Stock Infelizmente, essa época também foi marcada diversos conflitos que acabaram culminado na Primeira e a Segunda Guerra Mundial no início do século XX. E novamente a criptografia desempenhou papel fundamental nesses dois eventos. Como isso aconteceu é o assunto do próximo tópico. A seguir... Fonte: Adobe Stock Máquina Enigma A Alemanha nazista na segunda guerra mundial se utilizava da comunicação de rádio para trocar informações confidenciais. Mas isso só era possível porque eles tinham desenvolvido uma nova forma de criptografia com um auxílio de uma máquina, chamada de Enigma. Segunda Guerra Mundial - Criptografia Fonte: Adobe Stock A máquina enigma consistia em uma espécie de máquina de escrever, onde você digitava a sua mensagem e acendia pequenas lâmpadas correspondente a letra cifrada. O segredo estava na quantidade absurda de possíveis configurações da máquina. A versão militar tinha incríveis de combinações do enigma 159,000,000,000,000,000,000 possíveis. A Máquina Enigma Fonte: Adobe Stock Além da quantidade absurda de combinações, os alemães mudavam a configuração utilizada todos os dias. Então os Aliados precisavam de uma forma de quebrar a criptografia dos Alemães de maneira rápida, onde pudessem descobrir qual era a configuração utilizada no dia, para conseguir interceptar e mandar as informações coletadas para o alto escalão do exército. Criptoanálise dos Aliados Fonte: Adobe Stock Foi assim que surgiu um nome que ficou marcado na história. Alan Turing foi simplesmente o responsável por encontrar a maior fraqueza dentro da máquina Enigma. Ele percebeu que a máquina enigma sempre transformava uma letra em qualquer outra, menos nela mesma, e foi a partir dessa pequena falha que Alan Turing conseguiu explorar e quebrar a criptografia do Enigma. Alan Turing Fonte: Adobe Stock Mas nenhum humano seria capaz de realizar todos os testes na precisão e velocidade necessárias. Por isso que Alan Turing surgiu como uma ideia. Construir uma máquina que fosse programável e que pudesse realizar operações lógicas para determinar quais eram as configurações do Enigma a partir da mensagem cifrada. E com isso nasceu a máquina Bombe. Quebrando o Código da Máquina Enigma Fonte: Adobe Stock Após o sucesso da quebra da criptografia do Enigma, os Aliados foram munidos de informações cruciais para a guerra e com isso conseguiram a vitória sobre a Alemanha Nazista. Diz os historiadores que o trabalho de Alan Turing e sua equipe de criptoanalistas fez com que a Guerra fosse encurtada em alguns anos e por causa disso, milhões de pessoas teve a suas vidas salvas. Indico o filme “O jogo da Imitação”, que conta um pouco mais sobre a história de Alan Turing. Impacto de Alan Turing na Guerra Fonte: Adobe Stock Nesse conteúdo, tivemos uma boa ideia dos principais fundamentos da criptografia e como ela foi evoluindo com o passar dos anos, até chegarmos nos dias de hoje. Na próxima aula, iremos nos aprofundar um pouco mais sobre as principais tecnologias de criptografia que utilizamos atualmente no nosso dia a dia. Conclusão Fonte: Adobe Stock Aula 04 Criptografia Moderna Criptografia na Atualidade O mundo ficou devastado após a segunda guerra mundial e, por causa dela, tivemos diversas consequências que nos influência até hoje. Só para citar alguns exemplos: A Criação da ONU, o início do Guerra Fria entre Estados Unidos e União Soviética, O tratado de não proliferação de armas nucleares e muitos outros. O Mundo Após a 2º Guerra Mundial Fonte: Adobe Stock Mas a guerra acabou deixando também diversas tecnologias que antes eram exclusivamente militares e que hoje acabaram se tornando do nosso cotidiano. O maior exemplo deles é o computador, criado por Alan Turing e sua equipe de criptoanalistas em Bletchley Park. E claro, a criptografia foi também foi incorporada em nosso dia a dia. A Tecnologia da Guerra Fonte: Adobe Stock E com essas tecnologias deixadas pela Guerra, fomos evoluindo cada vez mais e criando novas tecnologias a partir dessas. Um grande exemplo é que a partir do computador, foram se criando as primeiras redes para eles se comunicar e essas redes foram ficando cada vez maiores até chegarmos no ponto da Internet, que é a rede mundial de computadores. E por causa disso, estamos no mundo digital que vivemos hoje. O Mundo Digital Fonte: Adobe Stock A criptografia, seja durante a guerra ou em nosso cotidiano, tem exatamente o mesmo papel de proteger as informações para que somente as pessoas autorizadas tenham acesso a elas. Mas a principal diferença entre a guerra e o cotidiano hoje usam ela está e nem em relação a criptografia é que transparente, onde as pessoas percebem Onde está a Criptografia? Fonte: Autoria Própria Fonte: Adobe Stock Só para citar alguns exemplos de como utilizamos a criptografia e nem percebemos. • No acesso do aplicativo do Banco, • Na compra online em um e-commerce, • Digitamos a senha para entrar no celular, • Aplicativos de mensagensinstantâneas, • Quando passamos o cartão de crédito para pagar a conta do supermercado, • Enfim, exemplos não faltam... Onde utilizamos a criptografia? Fonte: Adobe Stock A primeira parte desse módulo fez um resumo da história da criptografia e do seu papel durante os anos. Agora chegamos na idade contemporânea, e vamos entender melhor como a criptografia funciona, suas diferenças, e o impacto no nosso dia a dia. E vamos começar primeiro a entender as diferenças de criptografia em Trânsito e de Repouso. Mas só vamos descobrir isso na próxima aula... Conclusão Fonte: Adobe Stock Criptografia em Trânsito e Repouso Já entendermos que a criptografia está envolvida em nosso cotidiano de forma transparente, mas estamos aqui para “ver o invisível” e descobrir o que está por trás da cortina. E essa criptografia pode se apresentar basicamente de duas maneiras, ela estando em Trânsito ou em Repouso. Criptografia Moderna Fonte: Adobe Stock A Criptografia em desenvolvido para Trânsito é todo algoritmo proteger as informações que estão em movimento, sendo transmitida de alguma maneira para outro local. Seria por exemplo a ideia de um carro blindado, uma camada de segurança extra em algo desenvolvido para se locomover. Criptografia em Trânsito Fonte: Adobe Stock A Criptografia em Repouso é todo algoritmo desenvolvido para proteger as informações que ficam armazenadas em algum lugar. Seria a ideia de um cofre de banco, uma camada de proteção para proteger algo valioso, mas que fica parada em algum lugar. Criptografia em Repouso Fonte: Adobe Stock Criptografia não é tudo a mesma coisa? Por que teria que ter algoritmos específicos para a informação em trânsito ou para a informação que está em repouso? Isso é necessário porque dependendo de como é feita essa criptografia, pode ter impactos diferentes dentro do ambiente onde ela é utilizada. Por exemplo, uma criptografia muito pesada pode ser excelente para uma informação que esteja em repouso, porém ela pode causar uma lentidão se for utilizada dentro de uma comunicação. Porque existe essa diferença? Fonte: Adobe Stock Iremos descobrir juntos um pouco das características de quais são esses algoritmos e como eles funcionam, porém como vamos estudar algo que não conseguimos ver? Para isso, vamos precisar do nosso próprio “óculos de visão noturna” para enxergar o que antes estava invisível: uma ferramenta que vamos descobrir no próximo tópico. A seguir... Fonte: Adobe Stock Sniffers de Rede Falamos da diferença entre a criptografia de trânsito e repouso. Visualizar a criptografia em repouso é algo mais “intuitivo”, pois é a verificação de vários arquivos “embaralhados”. Mas e como visualizamos uma criptografia em trânsito? Como olhar algo invisível? Fonte: Autoria Própria Com esse tipo de ferramenta, o sniffer de rede, temos a capacidade de visualizar todo o tráfego que entra e sai da sua placa de rede. E dessa forma conseguimos visualizar os pacotes de rede e suas diversas camadas existentes dentro dos protocolos de comunicação, como por exemplo o TCP/IP. Visualizando o Tráfego de Rede Fonte: Adobe Stock Duas ferramentas que se destacam quando falamos sobre sniffers de rede são o Wireshark e o TCPDump. Ambas as amplamente Informação. ferramentas usadas na área são opensource e de Segurança da Exemplos de Sniffers Fonte: Autoria Própria Por ter uma interface gráfica intuitiva, o Wireshark normalmente é a primeira ferramenta desse tipo que você terá contato. Mas não se engane, é uma ferramenta extremamente completa e eficaz para visualizar os pacotes de rede. Wireshark Fonte: Autoria Própria Essa é uma ferramenta que a princípio não é tão amigável no começo, pois diferentemente do wireshark, não possui uma interface gráfica, funcionando somente por linha de comandos. No entanto, a sua grande vantagem é que por ser via linha de comando, é possível fazer diversas automatizações através de scripts, além de ser altamente customizada para realizar a análise do tráfego de rede. TCPDump Fonte: Autoria Própria Essa é sempre uma questão que aparece quanto existe uma comparação entre duas ferramentas quaisquer. E a resposta correta é .... Depende! Não existe uma melhor ou pior, mas sim características que melhor se adequam a determinadas situações, cabe a nós escolhermos baseado nisso. Qual das ferramentas é a melhor? Fonte: Adobe Stock Independente de qual ferramenta que iremos utilizar, seja o wireshark, tcpdump ou uma terceira, não importa. Não se apegue a uma ferramenta em específico mas sim tente aprender sobre o que ela faz e como pode ajudar em suas tarefas, como analisar e visualizar quais protocolos são seguros e aqueles que não são. O que são esses protocolos? Vamos descobrir no próximo tópico. A seguir... Fonte: Adobe Stock Protocolos Seguros Vimos no tópico anterior que agora podemos visualizar todos os protocolos que passam em nossa placa de rede. E o que se passa nela? Quais protocolos que utilizamos e nem percebemos? Para descobrir isso, podemos utilizar um sniffer de rede e visualizar essa informações, como o Wireshark. Troca de Informações Fonte: Adobe Stock Para demonstrar a diferença entre um protocolo seguro e não seguro, vamos começar com algo que você está fazendo nesse exato momento, acessando um site. Na imagem ao lado, é um exemplo de uma captura de rede do acesso a um site em HTTP, que é um protocolo que não tem criptografia. Visualização do Tráfego de Rede Fonte: Autoria Própria E na imagem ao lado, é o tráfego do acesso ao mesmo site, porém agora utilizando o protocolo HTTPS, onde tem criptografia envolvida. A diferença é nítida, no primeiro caso é possível visualizar todas as informações de forma compreensível, já no segundo caso não é possível entender as informações que estão sendo trafegadas. Visualização do Tráfego de Rede Fonte: Autoria Própria Acabamos de visualizar dois protocolos, o HTTP e o HTTPS, que tem basicamente a mesma função, sendo que a única diferença entre eles é uma camada extra de criptografia. O protocolo responsável por essa camada extra no HTTPS e em muitos outros protocolos é o SSL/TLS. Diferença entre HTTP e HTTPS Fonte: Adobe Stock Outros exemplos de protocolos inseguros x seguros: • TELNET x SSH • FTP x FTPS • SMTP x SMTPS • IMAP x IMAPS • LDAP x LDAPS • DNS x DNSSEC Mais protocolos Seguros x Inseguros Fonte: Adobe Stock É essencial para um profissional de segurança da informação entender e dominar uma das formas mais comuns de se utilizar criptografia em comunicação, que é o SSL/TLS. Porém precisamos voltar alguns passos e entender alguns conceitos prévios que envolvem a criptografia moderna e seus algoritmos. Portanto, na próxima aula vamos entender melhor a diferença entre criptografias simétricas e assimétricas. Conclusão Fonte: Adobe Stock Aula 05 Chaves Criptográficas Como vimos na última aula, tivemos exemplos de protocolos seguros e não seguros, e da mesma forma que existem vários protocolos com diversos objetivos diferentes, o mesmo acontece com a criptografia. A criptografia na sua essência e no seu objetivo sempre será o mesmo, porém tem múltiplas maneiras de se colocar isso em prática. Diversas Formas de Criptografia Fonte: Adobe Stock Também aprendemos que um elemento fundamental da criptografia é a chave. A chave dentro da criptografia é o item que transforma a mensagem em texto claro em texto cifrado e capaz de revertê-la, sendo que o conhecimento da chave deve ser mantido em segredo. E no mundo digital, a chave também se tornou digital. Tudo se resume a 0s e 1s Fonte: Adobe Stock E como podemos prevenir os tipos de ataques já conhecidos para se tentar descobrir uma chave? Não é uma regra absoluta mas quanto maior a chave, mas difícil será para se conseguir quebrá-la, principalmente quando falamos de ataques de brute- force.E a quantidade de bits envolvidos em uma chave irá depender do algoritmo utilizado. Tamanho da Chave Fonte: Adobe Stock E além do tamanho das chave, importante é como essas chaves podendo ser feita de duas maneiras: outro ponto são geradas, Elas podem ser: • Chaves simétricas • Chaves assimétricas. Dois Tipos de Chaves Fonte: Adobe Stock Então iremos abordar nos próximos tópicos as características, vantagens e desvantagens de cada um dos tipos de chaves e como isso pode impactar na segurança da informação. A seguir... Fonte: Adobe Stock Chaves Simétricas É relativamente comum encontrar esse tipo de objeto da imagem ao lado. É um cadeado com segredo embutido, geralmente colocados em armários, portas e até mesmo para manter um bicicleta presa no poste. Fazendo uma analogia, o segredo nesse caso seria a nossa chave, e isso seria um exemplo de criptografia simétrica pois com a mesma combinação de números, é possível abrir e fechar o cadeado. Segurança da Bicicleta Fonte: Adobe Stock O conceito codificação realizada da criptografia simétrica é que a e decodificação da mensagem é através de uma mesma chave criptográfica. Enquanto na criptografia assimétrica a codificação e decodificação da mensagem é realizada por duas chaves distintas. Conceitos Fonte: Adobe Stock Alguns exemplos de protocolos utilizados para a criptografia simétrica são o DES, 3DES, RC2, RC4, RC5, IDEA, BLOWFISH e AES. Não entraremos em detalhes em cada um desses algoritmos, mas todos trabalham de forma simétrica, sendo o AES com os tamanhos de chave de 128, 192 e 256 bits um dos mais seguros dos citados acima. Algoritmos de Criptografia Simétrica Fonte: Autoria Própria algoritmos de chavesde se utilizar por causa de seu desempenho e A vantagem simétricas é simplicidade de implementação e por isso não o desempenho da rede ou dosafetam tanto equipamentos criptografados. que irão processar esses dados Vantagens da Criptografia Simétrica Fonte: Autoria Própria A desvantagem de se utilizar algoritmos de chaves simétricas é a necessidade de compartilhamento prévio da chave, e é nesse momento que a chave pode ser descoberta, vazada ou interceptada de alguma maneira, deixando a segurança da informação comprometida. No exemplo do cadeado com segredo é como se alguém descobrisse quais são os números que abrem o cadeado porque olhou no momento que você colocou a senha. Desvantagens da Criptografia Simétrica Fonte: Autoria Própria Por não ser possível garantir sempre a segurança no momento do compartilhamento da chave, surgiu a necessidade de se criar uma nova forma, onde não precisasse mais se preocupar com o compartilhamento da chave. Com isso, surgiu a criptografia assimétrica e, no próximo tópico, vamos entender melhor seu funcionamento. A seguir... Fonte: Adobe Stock Chaves Assimétricas Todos temos a preocupação com a segurança de nossas casas e por isso utilizamos alguns mecanismos de segurança que, de tão comuns, nem percebemos mais. Um desses mecanismos é a utilização de dois elementos: o cadeado e a sua respectiva chave. Como Garantimos a Segurança de Casa? Fonte: Adobe Stock Logo, não percebemos que utilizamos em nossas casas um método relativamente mais seguro. Pois a utilização de um cadeado e uma chave são dois elementos distintos que juntos formam uma combinação única capaz de abrir o cadeado. Tem que ser o cadeado certo com a chave certa. E é dessa maneira que surgiu o conceito da criptografia assimétrica Combinação de Dois Elementos Fonte: Adobe Stock Com a criptografia assimétrica, não temos mais o problema do compartilhamento do “segredo”. Voltando ao exemplo do cadeado com segredo, pode ter o risco de alguém olhar você colocando a senha, escutar uma conversa onde fosse falado o segredo, enfim, independente de como a senha teria sido descoberta, a segurança estaria comprometida. Sem Compartilhamento do “Segredo” Fonte: Adobe Stock Agora com o sistema de chaves assimétricas, não importa se você olha eu abrindo o cadeado com a minha chave, se eu falo para você que tenho uma chave, que você verifique o cadeado com as próprias mãos, ou até mesmo tentar abrir com diversas outras chaves parecidas, enfim... A única maneira para se abrir o cadeado do portão é possuindo a chave correta para aquele cadeado. Combinação de Chave e Cadeado Fonte: Adobe Stock E é dessa dinâmica que surge dois nomes muitos famosos quando estudamos criptografia, a ideia da chave pública e chave privada. A Chave pública seria o equivalente ao cadeado, onde todo mundo tem acesso a ele, pois fica exposto para a rua. A Chave privada seria o equivalente a chave que abre o cadeado, onde somente a pessoa autorizada deve possui-la. Chaves Públicas e Privadas Fonte: Adobe Stock Então no próximo tópico, iremos entender melhor como funciona essa dinâmica de chave pública e privada dentro de uma comunicação no ambiente digital. A seguir... Fonte: Adobe Stock Chave Pública e Privada – parte 1 É fácil de visualizar a imagem de uma chave e de um cadeado pois são objetos que podemos ver em nosso cotidiano com certa frequência. Mas o que seriam essas “chaves digitais”? Essas chaves são códigos que são matematicamente relacionados entre si. O detalhamento dessa matemática é bastante complexo e não tem como ser abordado aqui nesse momento, mas para quem tiver a curiosidade, pesquisar por “Fatoração de números primos” O que são essas “chaves”? Fonte: Adobe Stock Vamos imaginar o seguinte cenário, que João quer mandar uma mensagem criptografada para a Maria, mas não tem como garantir a troca de chaves antes de começar a comunicação, por isso decidem utilizar a criptografia assimétrica. Para isso acontecer, cada um terá duas chaves. Portanto temos as seguintes chaves envolvidas na comunicação: Chave Pública do João, Chave Privada do João, Chave Pública da Maria e Chave Privada da Maria. Comunicação com Chave Pública e Privada Fonte: Adobe Stock Para João mandar a mensagem, ele irá criptografar a mensagem com a Chave Pública de Maria e envia-la. É como se ele tivesse colocado um “cadeado” na mensagem e somente que possuir a chave certa, poderá olhar o seu conteúdo, por isso que é seguro trafegar esses dados, por exemplo, pela internet. Pois mesmo que olhem a mensagem, não conseguirá ter acesso a informação sem possuir a chave correta. Comunicação com chave Pública e Privada Fonte: Adobe Stock E o mesmo processo acontece para Maria poder responder a mensagem. Ela irá criptografar a mensagem com a chave publica de João e somente a sua respectiva chave privada poderá descriptografar a mensagem. Nem mesmo descriptografar criptografou. a própria chave pública a mensagem que ela consegue mesma Comunicação com chave Pública e Privada Fonte: Adobe Stock Dessa maneira garantimos que não exista mais o problema da troca de chaves e assim garantimos um nível de segurança maior. Agora basta nós mudarmos todos os algoritmos simétricos para assimétricos que a nossa segurança estará bem melhor, não é mesmo? Não exatamente, mas no próximo tópico vamos descobrir porque a criptografia simétrica ainda é usada mesmo nos dias atuais. A seguir... Fonte: Adobe Stock Chave Pública e Privada – parte 2 No último tópico, entendemos como que funciona a dinâmica na comunicação que se utiliza das chaves públicas e privadas. Mas quais são os algoritmos que implementam esse tipo de comunicação na prática? Implementando Chave Pública e Privada na Prática Fonte: Autoria Própria Alguns exemplos de protocolos utilizados para a criptografia assimétrica são o DIFFIE-HELLMAN, RSA, ECC e DSA. O Diffie-Hellman tem como objetivo realizar a troca de chaves simétricas de forma segura, o RSA e o ECC para criptografia de dados e DSA para assinaturas digitais. Algoritmos de Criptografia Assimétrica Fonte: Autoria Própria A vantagem de se utilizaresse tipo de criptografia é que não existe mais o problema do compartilhamento de chaves como na criptografia simétrica, garantindo assim, uma criptografia mais segura. Vantagens da Criptografia Assimétrica Fonte: Autoria Própria Fonte: Autoria Própria A desvantagem é que os algoritmos envolvidos na comunicação nesse tipo de criptografia são pesados e acarretam lentidão na comunicação e acabam consumindo bastante recursos da máquina que irão realizar a criptografia e a descriptografia das mensagens. Desvantagens da Criptografia Assimétrica Fonte: Autoria Própria Fonte: Autoria Própria Se formos precipitados, poderíamos concluir que como a criptografia assimétrica é mais segura por causa do sistema de chave pública e privada, poderíamos descartar o sistema de chave simétrica, porém isso não é verdade. A chave simétrica também tem o seu espaço por causa de suas características, já que os algoritmos para implementa-la são mais simples e leves se comparados ao sistema de chave pública e privada. Criptografia Simétrica Perdeu Espaço? Fonte: Adobe Stock Logo, não existe um sistema que seja necessariamente melhor ou pior que o outro, ambos tem suas características que irão se adequar melhor em determinadas situações. E cabe a nós, futuros hackers do bem escolhermos o melhor sistema para cada situação. E na próxima aula iremos falar sobre outro sistema muito importante, que é o HASHING. Conclusão Fonte: Adobe Stock Aula 06 Função Hash Hashing Esse tópico começa com uma provocação: o que há em comum na cobrança que chega em sua casa com o download de um programa que você faz na internet? A princípio, parecem ser duas situações distintas, sem nada em comum, certo? Porém existe um conceito por trás desses dois itens que tem tudo a ver com o tema desse módulo. O que eles tem em comum? Fonte: Adobe Stock Vamos começar com as contas que provavelmente chegam na sua casa... Normalmente olhamos se a carta está com o nome e endereço correto, verificamos o seu conteúdo, olhamos o valor da conta e posteriormente efetuamos o pagamento do mesmo. Mas e se o envelope já chegar aberto na sua casa? E se estiver no nome de outra pessoa? Ou mesmo que o nome está correto mas com as informações de endereço estão incorretas? O que você faria? Conta de agua, luz, internet... Fonte: Adobe Stock A outra situação é a utilização de diversos programas que instalamos em nosso computador, seja navegadores, editor de texto, vídeo, música, jogos, enfim, as aplicações são diversas. Mas como garantimos que o programa que é baixado é aquele mesmo? Quem garante que ele não foi modificado no caminho entre a origem do servidor até chegar no seu computador? Download de um programa na Internet Fonte: Adobe Stock Em ambos os casos, seja a conta que chegou em casa ou do programa que foi baixado no computador temos a preocupação se a integridade da informação foi violada. No ambiente físico como no caso da carta, podemos até olhar se a carta está aberta, se a informação está aparentemente certa, mas e no ambiente digital, como podemos verificar se “a carta está aberta”? Qual é o risco em ambos os casos? Fonte: Adobe Stock No mundo digital, temos como verificar se “a carta foi aberta”, mexida ou modificada de maneira extremamente precisa. E é exatamente isso que o hashing faz. No próximo tópico, vamos desvendar como o hashing funciona. A seguir... Fonte: Adobe Stock Hash na Prática “O hash é uma função matemática que tem como objetivo receber uma quantidade de dados variados e que sempre irá retornar uma quantidade fixa de caracteres” Definição de Hash Fonte: Adobe Stock • Aceita dados de tamanho variável. • Produz um valor de tamanho fixo. • Um bit modificado na entrada produz um valor totalmente diferente na saída. • Computacionalmente inviável descobrir a mensagem original a partir da própria hash Características do Hash Fonte: Adobe Stock A principal característica da criptografia é garantir a confidencialidade da informação por um processo que embaralhe a informação por meio de uma chave e que o processo seja reversível. Como a função hash não é um processo reversível não pode ser considerado criptografia. Hash não é criptografia! CRIPTOGRAFIA Fonte: Autoria Própria HASH Apesar de não fazer o papel da criptografia de garantir a confidencialidade da informação, a função hash tem um papel muito importante em garantir a integridade da informação, por sua característica de que a mesma entrada sempre irá gerar o mesmo hash de saída e se um único bit for alterado, irá ter uma saída completamente diferente, como a imagem ao lado. Por que o hash é importante? Fonte: Autoria Própria O hash é utilizado como uma identificação do arquivo e também como um validador se nada nesse arquivo foi alterado. Isso é muito útil para verificar a integridade do arquivo, pois se houver qualquer alteração, seja de um único bit, a saída será completamente diferente, independente do tamanho do arquivo. Outra aplicação muito armazenamento de senha. relevante é no Aplicações do Hash Fonte: Autoria Própria Para implementar a função hash na prática, existem diversos algoritmos, os mais famosos entre eles são: MD5, SHA1, SHA256 e SHA512 O Hash MD5 já foi muito utilizado porém atualmente já é considerado ultrapassado e inseguro. Mas como que um hash pode ser inseguro se ele não pode ser revertido? Algoritmos de Hash Fonte: Adobe Stock Lembra que a função hash também serve para armazenar senhas? Não podemos reverter a função hash mas podemos explorá-la com um ataque chamado rainbow table Vamos conhecer melhor esse tipo de ataque no próximo tópico. A seguir... Fonte: Adobe Stock Ataques em Hashes Tenho certeza que para abrir a aula que você está assistindo agora, você digitou alguma senha (pelo menos uma) para chegar até aqui. Na verdade, o computador não armazena a sua senha mas sim o HASH da sua senha. E para entender como funciona essa dinâmica, vamos utilizar propositalmente como exemplo o hash MD5, que já falamos que já não é mais segura. Onde está o problema com essa imagem? Como a senha é armazenada em seu computador? Fonte: Autoria Própria Se utilizarmos puramente os hashes para armazenar senhas, podemos sofrer um tipo de ataque conhecido como rainbow table, que é um ataque de brute force tentando adivinhar qual foi a senha utilizada, já que sempre a mesma entrada reproduzirá a mesma saída. E por isso já podemos concluir que Maria e Carlos possuem a mesma senha! Qual a fraqueza do hash? Fonte: Autoria Própria Por isso não é recomendado salvar a sua senha em texto claro, mas também não é recomendado salvar puramente em hash. O que podemos fazer é complementar a função hash com uma técnica chamada de salt. Como aumentamos a força do hash Fonte: Adobe Stock A técnica de salt consiste em pegar um “código” extra, que será misturado a senha antes de sofrer a mudança do hash. Com isso fica impossível de realizar um ataque de rainbow table em hashes com aplicação de salt. Técnica de Salt Fonte: Autoria Própria Logo, é dessa maneira que os sistemas operacionais modernos armazenam a senha dos computadores. É importante entender o funcionamento dos hashes para nós, futuros hackers do bem, entender as suas fraquezas e como podemos nos proteger. Na próxima aula vamos entender como funciona o sistema de estrutura de certificados digitais que tem em todos sites seguro que você e todo mundo acessa. Conclusão Fonte: Autoria Própria Aula 07 Certificados Digitais Em vários aspectos do cotidiano, acabamos confiando em pessoas, instituições ou em algum outro elemento em nossa sociedade que de uma maneira ou de outra, acaba tendo a nossa confiança. E não estou falando da confiança que temos em nossa família e amigos, estou falando de outro tipo de confiança... Como sabemos que algo é confiável? Fonte: AdobeStock Um grande exemplo de confiança que temos na sociedade é a ideia por trás da criação dos bancos. Ele acaba sendo um entidade centralizada que garante que duas ou mais partes concordem que foi transitado determinado valor de uma conta para outra. Quem vai garantir que o dinheiro saiu da minha conta e foi para a conta do João? O banco! Relação de Confiança com Dinheiro Fonte: Adobe Stock Também temos a “confiança jurídica”, que é o famoso assinar em cartório. Onde se tem a garantia da autenticidade do documento. Quem vai garantir que é um contrato válido? Que aquele imóvel naquela rua é minha propriedade? Em muitos desses casos é o cartório que tem a legitimidade, ou seja, a confiança das partes que assinaram o documento, para garantir a sua validade. Relação de Confiança Jurídica Fonte: Adobe Stock E no digital, como funciona? Como temos a possibilidade de saber se algo na internet é confiável? Isso é possível através dos certificados digitais. Eles são uma das formas que temos de garantir a confidencialidade e autenticidade. Relação de Confiança Digital Fonte: Autoria Própria Estamos construindo um caminho para tornarmos profissionais da segurança da informação, portanto temos que ir além do cadeado verde no site. Precisamos o funcionamento por trás de um site confiável e entender toda a infraestrutura que tem por trás dele. No próximo tópico, vamos conhecer mais sobre o funcionamento da segurança em sites. Conclusão Fonte: Adobe Stock HTTPS e Certificados Digitais Vamos para a velha história de sempre, temos que olhar que o cadeado verde na parte superior do site, ali na URL certo? Sim, mas o que significa ter um cadeado no site? O que aquele cadeado representa? Como o site sabe que é confiável? Fonte: Adobe Stock Já entendemos a diferença entre o protocolo HTTP e HTTPS, sendo que o HTTP trafega as informações em texto claro e o HTTPS trafega as informações de maneira criptografada por causa do protocolo SSL/TLS. Mas tem como termos um site HTTPS que não seja confiável? E a resposta surpreende... SIM! HTTP x HTTPS Fonte: Adobe Stock É possível que alguns de vocês já tenham se deparado com uma mensagem de erro igual ou similar a imagem ao lado. O que essa imagem significa? Significa que por algum motivo, que iremos elencar na próxima aula, o certificado digital do site não é totalmente confiável... Mesmo que o site esteja de fato utilizando o protocolo HTTPS. Somente o HTTPS não basta! Fonte: Autoria Própria Isso se deve ao fato que o certificado digital é quem vai garantir que o site é de fato quem diz ser é legítimo. Mas quem é que garante a legitimidade do próprio certificado? Certificado Digital Fonte: Adobe Stock Para isso será necessário ter uma Infraestrutura de Chave Pública, também conhecida como PKI por seu acrônimo em inglês (Public Key Infrastructure) No próximo tópico, iremos conhecer os principais elementos da chave pública, que podem garantir a confidencialidade e autenticidade dos sites modernos. A seguir... Fonte: Autoria Própria Infraestrutura de Chave Pública Nos últimos tópicos, reconhecemos que cedemos a confiança para algum elemento terceiro, para que possamos garantir a autenticidade de algo. No mundo digital, o equivalente ao cartório seria o que chamamos de Autoridade Certificadora ou também conhecida comumente como CA (Certificate Authority). Cartório Digital Fonte: Autoria Própria A Autoridade Certificadora tem como objetivo emitir certificados digitais, sendo que são esses certificados digitais que são colocados dentro dos sites onde tem os famosos cadeados de proteção. Um certificado que foi emitido por uma Autoridade Certificadora é chamado de Certificado Assinado. Autoridade Certificadora Fonte: Autoria Própria Para sabermos que o certificado foi assinado por uma Autoridade Certificadora, podemos verificar conforme a imagem ao lado. Se ele for assinado, terá esse aspecto de “escadinha”, onde é uma espécie de “arvore genealógica” do certificado. Certificado Assinado Fonte: Autoria Própria Mas isso também não basta, é preciso que para o certificado seja válido, precisa atender algumas características de: • Nome correto (Common Name) ou CN • Data e Hora • Não estar revogado • Ter uma Autoridade Certificadora Válida Características do Certificado Assinado Fonte: Autoria Própria Mas é possível eu criar meu próprio certificado? A resposta é sim... Mas cuidado. Criando o próprio certificado digital vai permitir que o site ou aplicação atue com o protocolo HTTPS porém não terá uma autoridade certificadora atrelado a ela. Para esse tipo de certificado digital damos o nome de certificados autoassinados Certificados Auto Assinados Fonte: Autoria Própria E como os sites sabem a diferença entre o certificado assinado por um autoassinado? Por padrão, todos os navegadores tem um lista das principais Autoridades Certificadores do mundo, e verifica toda vez que você acessa algum site. Se nesse site não tiver atrelado um certificado assinado por umas dessas Autoridade Certificadoras, ou ter algum parâmetro do certificado incorreto, o navegador irá acusar erro na página, alertando o usuário. E como os navegadores sabem a diferença? Fonte: Autoria Própria Nesse tópico, abordamos um pouco sobre a infraestrutura que está por trás desses certificados digitais. No próximo tópico, vamos finalmente falar um pouco do protocolo que torna tudo isso possível, o SSL/TLS. A seguir... Fonte: Adobe Stock Protocolo SSL/TLS Agora que já conhecemos a infraestrutura por trás desses certificados digitais, vamos falar um pouco sobre o protocolo que torna tudo isso possível, o SSL/TLS Primeiro vamos entender esse nome, SSL/TLS: é um protocolo só ou são dois? Além do Cadeado no Site Fonte: Adobe Stock Nesse ponto da nossa trajetória tecnológica, já faz parte do nosso repertório o funcionamento do famoso “Three-way Handshake” do protocolo TCP, certo? O protocolo SSL/TLS tem o mesmo princípio: após a formação do three-way handshake do TCP, outro “handshake” é iniciado para criar um canal de comunicação seguro. Funcionamento do Protocolo SSL/TLS Fonte: Adobe Stock Novamente, não será possível adentrar nos detalhes dessa comunicação, mas simplificando, o SSL/TLS se utiliza de criptografia assimétrica para criar um canal de comunicação seguro e a partir dele criar e transferir uma chave de criptografia simétrica para assim termos o melhor dos dois mundos. Uma comunicação segura, na qual não existe o perigo de vazamento da chave, m a s c om a vantagem computacional no processamento da chave simétrica. Funcionamento do Protocolo SSL/TLS Fonte: Adobe Stock O primeiro protocolo que incorporou esse processo foi o SSL (Secure Sockets Layer). O protocolo começou na sua versão 1.0. Com o passar dos anos, as falhas de segurança encontradas foram corrigidas, originando novas versões do protocolo. O SSL foi criado por uma empresa chamada Netscape (a mesma do famoso navegador) e os órgãos regulamentadores da internet consideraram esse fato inadequado, por dois motivos: Diferença entre SSL e TLS Fonte: Adobe Stock • um protocolo tão importante não deveria pertencer a uma empresa privada e, portanto, surgiu a necessidade de se criar uma versão não- proprietária • os recorrentes problemas de segurança mostravam a necessidade de atualização constante do protocolo Por esses motivos, foi criado o protocolo TLS (Transport Layer Security). Diferença entre SSL e TLS Fonte: Adobe Stock Logo, o protocolo SSL se tornou obsoleto e atualmente, o mais utilizado é o protocolo TLS. Devido à força adquirida pelo nome SSL com o passar dos anos, tornou-se comum associar os nomes dos protocolos SSL e TLS. Tecnicamente, o SSL não é mais utilizado e sim seu sucessor, o TLS. Diferença entre SSL e TLS Fonte: Adobe Stock Recapitulando Neste curso, você aprendeu