algorytm kryptograficzny MD5 - zdjęcie

Question

Witam ostatnio wędrowałem po wikipedii czytając ciekawe artykuły i dotarłem do tego miejsca: https://pl.wikipedia.org/wiki/MD5 m no i wszystko fajnie, ale czy ktoś mógłby mi wytłumaczyć, jak odczytać to zdjęcie, czym ono jest i ogólnie polecić jakieś artykuły/literaturę o szyfrowaniu danych?

Answer 1

Tomasz Sochacki dał Ci bardzo fajnego linka; i tak, jest tam wyjaśniony ten rysunek. Konkretniej, na tym obrazku jest narysowany pojedynczy krok MD5 (gdzie tych kroków jest 16 w każdy z czterech rund, przy czym każda runda ma inną funkcję; na rysunku jest użyta funkcja F, ale są też zdefiniowane funkcje G, H oraz I). Co do samych oznaczeń na rysunku:

• Czerwony kwadrat z plusem w środku to po prostu dodawanie (modulo 2**32).
• Żółte <<<s to obrót bitowy (dla 32-bitowej zmiennej); dla różnych kroków s ma różną wartość.
• Mi to kolejne 32-bitowe fragmenty wiadomości, z której liczone jest MD5.
• Ki to specjalnie dobrane stałe charakterystyczne dla MD5, które de facto są wyliczone funkcją sinus.
• Sama funkcja F(B,C,D) = (B & C) | (~B & D) (użyłem standardowych oznaczeń operacji logicznych na bitach z języków programowania).

Czyli, w zasadzie rysunek przedstawia coś takiego:

A = ((A + F(B, C, D) + Mi + Ki) <<< s) + B  (wszystko modulo 2**32)

W linku od Tomasza ten rysunek to funkcja FF (góra strony czwartej, która z jakiegoś powodu jest podpisana jako strona 14). Na dole tejże strony widać użycie funkcji FF, apotem GG, HH, etc w kolejnych rundach.

Przy czym tak szczerze, to domyślam się, że to co napisałem i tak Ci za dużo nie powie. Ale jeśli chodzi o kryptografię, to trochę nie ma rady - trzeba przy tym usiąść i to rozgryźć samemu, i przemyśleć :)

 

Ad drugie pytanie, czyli materiały:

Przede wszystkim chciałbym polecić kurs na Coursera "Cryptography 1" ze Stanfordu: https://www.coursera.org/learn/crypto

Co do książek, to w zasadzie wszystkie Bruce'a Schneier'a: https://pl.wikipedia.org/wiki/Bruce_Schneier#Publikacje_z_zakresu_kryptografii

Na półce mam jeszcze kilka, ale nie wiem ile z nich jest faktycznie sensowne, więc może poprzestanę na powyższych.

Natomiast dodam, że na turniejach CTF pojawia się sporo zadań z kryptografii, więc czytając artykuły o tym jak dane zadania rozwiązać można się sporo nauczyć. Niezła lista jest oczywiście na CTFTime.org - https://ctftime.org/writeups?tags=crypto&hidden-tags= - ale oprócz tego w naszym rodzimym magazynie Programista w sekcji "Strefa CTF" też pojawiają się od czasu do czasu rozwiązania zadań kryptograficznych.

Przy czym, przydało by się jakiegoś *dobrego* kryptologa o jakieś materiały.

Answer 2

http://www.simis.ukw.edu.pl/simis_art/SIMIS_2014_t6n14.pdf

Comments

Na [pierwszy rzut oka bardzo ciekawy artykuł, ale czy jest tam wyjaśnione o co chodzi z tym zdjęciem?

---

Jest opisany algorytm szyfrujący i kompletna implementacja, tu akurat w C++ ale w necie bez problemu znajdziesz również w innych, np. biblioteka crypto-js dla JavaScript.

Wiele języków ma swoje implementacje wbudowane, np. w PHP jest funkcja base64_encode i base64_decode ale niektóre dodatki, jak iAuth do CodeIgnitera mają własną implementację kodowania base64. Zasady są zawsze te same, ale implementacje różnią się wydajnością.

---

Uhm, czuję potrzebę sprostować kilka rzeczy.

Po pierwsze, MD5 nie jest algorytmem szyfrującym, tylko jednokierunkową funkcją skrótu (ew. sumą kontrolną, hashem - to nie do końca to samo, ale potocznie używa się tego zamiennie). Tj. nic co się "zaszyfruje" MD5 nie da się "odszyfrować". Funkcje skrótu i algorytmy szyfrujące mają zupełnie różne zastosowania.

Po drugie, base64 również nie jest algorytmem szyfrującym, jest kodowaniem. Różnica jest taka, że szyfrowanie ma na celu utrudnienie atakującemu poznanie tajnych danych, a kodowanie to po prostu forma zapisu, która jest jawna i nie ma na celu nic atakującemu utrudniać.

---

Fakt, masz rację. Szczerze mówiąc nie mam zbyt dużego doświadczenia w kryptografii, bawiłem się kiedyś tworzeniem funkcji kodującej i dekodującej base64, ascii85 itp. ale nie zagłębiałem się bardziej w tematykę (było to bardziej w formie nauki).

A tak na marginesie to znasz może jakąś dobrą literaturę o kryptografii? Nie chodzi mi o gotowe przykłady w jakimś języku programowania tylko bardziej o sam opis zasad, algorytmów itp. (a ich ewentualna implementacja to już najmniejszy problem).

---

Wrzucę kilka tytułów w odpowiedź za chwilę, tylko jeszcze ten rysunek kończę rozkminiać ;)