Jakie algorytmy szyfrowania dla danych przesyłanych przez RS?

Question

Witam. Chciałbym zaszyfrować dane, które mój program wysyła po RS'ie. Jakie więc są metody, algorytmy szyfrowania? Szukałem na własną rękę, ale niestety nic nie udało mi się znaleźć. Nie chodzi mi tutaj o gotowe rozwiązania, czy programy lecz o sposób lub ewentualnie hasła pod jakimi można...

Remeknapr · Accepted Answer

Skuteczność wszelkiego szyfrowania danych zależy od tego gdzie będzie klucz deszyfrujący. Jeśli w tym samym programie, to łatwo można taką procedurę zlokalizować. Sprecyzuj co chcesz osiągnąć.

elektryk · Accepted Answer

To chyba stanowi największy problem, bo zaszyfrowanie i odszyfrowanie danych jest najmniejszym problem. Największą wątpliwością jest sama koncepcja i to przed kim chce się zabezpieczyć dane. Pamiętaj jeszcze o tym że: 1. Można przechwycić dowolne dane z pamięci dowolnego programu, a więc zarówno przed odszyfrowaniem jak i po odszyfrowaniu. To samo dotyczy kluczy szyfrujących. 2. Można odtworzyć na podstawie kodu binarnego dowolny algorytm szyfrujący, nawet nie trzeba analizować dokładnie, wystarczy określić rozmiar danych, liczbę rund etc. 3. Z reguły własne algorytmy są znacznie łatwiejsze do złamania niż typowe algorytmy, jak DES, AES, RSA etc. PS apropos TEA to akurat ma on udowodnione że nie jest bezpieczny, po modyfikacja wymyślili algorytmy XTEA, ale ten chyba się już w ogóle nie przyjął.

And! · Accepted Answer

Jest to transmisja szeregowa (w dodatku po RS), ze względu na wydajność uP oraz niski stopień ryzyka polecam wybrać szyfr strumieniowy (RC4, Twirl,Kanguru i inne).
Będzie on szyfrował bit po bicie.

Można przystosować także szyfr blokowy (DES, AES, SERPENT, IDEA itp) do pracy jako strumieniowy (np. w trybie CTR).
Jednak będzie to większe obciążenie uP oraz ram oraz narzut na transmisji + buforowanie.

Promuję tematy:
26.04.2020 Zasady działu wnętrza urządzeń
24.05.2019 Jakie tajemnice kryje elektroda.pl?
01.08.2018 Jak przygotować materiał do działu Artykuły lub Newsy

shg · Accepted Answer

Skrypt jest kulawy i czasem nie rozpoznaje poprawnych URI. A co do TEA, to owszem ma wady, ale złamanie szyfru przy ich wykorzystaniu wymaga dosć specyficznych warunków, całość można zorganizować tak, żeby ich uniknąć. W najprostszej opcji wystarczy uniemożliwić łamaczowi szyfrowanie jego własnych danych za pomocą klucza użytego do szyfrowania Twoich danych. To załatwia wszystkie trzy sposoby ataku opisane tu: Zresztą i bez tego, łamanie zabezpieczeń w urządzeniach które nie mogą stać się źródłem nielegalnego dochodu (takiego, który nawet bez łamania zabezpieczeń był by nielegalny, np. obrabianie banków) jest raczej mało ekonomiczne. W znakomitej większości przypadków znacznie mniejszym nakładem środków można zatrudnić programistę/inżyniera/kogokolwiek, kto stworzy analogiczne urządzenie. Oczywiście są też ludzie, którzy łamią zabezpieczenia nie dla zysku, a w myśl idei: złamałem, bo... się dało

trebuch1 · Answer

Nie pomyslałeś że zawsze może trafić się ktoś lepszy od Ciebie? Twoje szyfrowanie moze słuzyć jako działanie hobbystyczne. Zastosuj na początek - na przykład - kod Cezara. Szyfrowanie: Do każdego znaku dodaj stałą wartość Odczyt: Postępowanie odwrotne Klucz: stała wartość

ja_fryta · Answer

moze XOR

shg · Answer

Do wyboru, do koloru. Proponowałbym na przykład TEA, prosty i co chyba dla Ciebie ważne - szybki i niewymagający wiele miejsca w pamięci programu. Są jeszcze inne wersje, poprawione, ale mają nieco większe (aczkolwiek wciaż małe) wymagania: Co do ogólnej koncepcji szyfrowania, to jest ich ogromna ilość. Niektórymi nie należy się w ogóle przejmować, co najwyżej wiedzieć, że takie coś jest i unikać jak ognia. Szczególnie jeżeli chodzi o szyfry podstawieniowe, albo nawet bardziej skomplikowane, oparte na pojedynczym LFSR. Znaczna część współczesnych szyfrów strumieniowych i blokowych opiera się na sieciach Feistela: O sposobach szyfrowania: Ładnie posortowane tematy z zakresu kryptografii:

johny_w · Answer

Witam. Ale mnie zasypałeś Shg - dzięki. Będę miał zajęcie na długi weekend.

Remeknapr - ciekawa sugestia. Przejrzę najpierw ten algorytm. a później zastanowimy się nad samym kluczem. Program niestety pisany jest w C# - chyba oboje wiemy co to oznacza. Może pomyślę nad jakąś biblioteką w czystym C. Ale najpierw samo szyfrowanie.

Dziękuję za odpowiedzi i Wesołych Świąt.

Konto nie istnieje · Answer

mialem podobny problem (turcy w hexedytorze pozmieniali wszystki stringi i co gorsze wywalili mnie jako autora) jakie zastosowac szyfrowanie i skorzystelem (w delphi) z tego (metoda ktora podal @ja_fryta):

function Szyfruj(sString, Password : String) : String;
  var
    I : Integer;
    PassCount : Integer;
  begin

    PassCount := 0;
    Result := sString; // przypisz wartosc poczatkowa
    for I := 1 to Length(sString) do  // wykonuj dla kazdej litery osobno
    begin
{
   Dla kazdego osobnego znaku zamieniaj na wartosc liczbowa, a nastepnie
   xoruj z kazda litera hasla - powstaje wowczas unikalna kombinacja.
}
      Result[i] := Chr(Ord(sString[i]) xor Ord(Password[PassCount]));
      Inc(PassCount);   // wieksz licznik - kolejne slowo hasla
      { Jezeli licznik przekroczy dlugosc hasla - wyzeruj }
      if PassCount > Length(Password) then PassCount := 0;
    end;
  end;

function deSzyfruj(sString, Password : String) : String;
  var
    I : Integer;
    PassCount : Integer;
  begin
                                     
    PassCount := 0;
    Result := form1.edit2.text; // przypisz wartosc poczatkowa
    for I := 1 to Length(sString) do  // wykonuj dla kazdej litery osobno
    begin
{
   Dla kazdego osobnego znaku zamieniaj na wartosc liczbowa, a nastepnie
   xoruj z kazda litera hasla - powstaje wowczas unikalna kombinacja.
}
      Result[i] := Chr(Ord(sString[i]) xor Ord(Password[PassCount]));
      Inc(PassCount);   // wieksz licznik - kolejne slowo hasla
      { Jezeli licznik przekroczy dlugosc hasla - wyzeruj }
      if PassCount > Length(Password) then PassCount := 0;
    end;
  end;

wstawiam stringi do programu w postaci zaszyfrowanej - haslo do odszyfrowania przechowuje w zmiennej (haslo jest to bezsensowny ciag znakow),wiec wystepuje raz w calym programie i nie do znalezienia w hexedytorze.dodatkowo pozastawialem w niktorych miejscach pulapki ,ze przy zmianie stringu program sie wylaczal. od tej pory nie ukazal sie moj program z niechcianym tlumaczeniem przez obca osobe

. mysle ze ta metoda jet prosta i dosyc skuteczna

lelekx · Answer

W takim przypadku, gdzie jeden klucz może zostać ujawniony (na przykład przez reverse-engineering oprogramowania) a drugi klucz może zostać tajny, można użyć szyfrowania asymetrycznego.
Taka sytuacja ma miejsce tutaj, zakładam, że dostęp do firmware urządzenia po drugiej stronie RS-232 będzie nieopłacalny. Takie algorytmy (chociażby RSA) są dość silne, ale niestety okupione jest to dużym zapotrzebowaniem na pamięć programu i danych.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Kryptografia_asymetryczna

elektryk · Answer

Ja bym powiedział że większym problem jest ograniczona moc obliczeniowa mikroprocesora, musi działać na liczbach o bardzo dużej ilości bitów. O ile dla szyfrowania symetrycznego wystarczy użyć odpowiednio wielu zagnieżdżonych iteracji to dla szyfrowania asymetrycznego konieczne jest wielokrotne mnożenie.

lelekx · Answer

Niekoniecznie, MCU ze sprzętowym mnożeniem całkiem gładko sobie z tym radzą. W jednej z implementacji szyfrowania udało mi się w assemblerze naskrobać kod szyfrujący z efektywnością 16kB/s przy 4MHz taktowania. Większość operacji odybwa się wyłącznie na rejestrach, SRAM jest używany tylko do pobrania i zapisania operandów; wszystkie zmienne robocze i pomocnicze są przechowywane w rejestrach. Niestety to nie była implementacja RSA; szyfrowanie symetryczne z kluczem 128-bit, bez SBOXów.

lelekx · Answer

Znacznie szybszy algorytm: wydajność będzie zależała w olbrzymim stopniu od optymalizacji kodu przez kompilator. Alternatywnie jeżeli dane przesyłane z urządzenia mają charakter blokowy, możesz szyfrować DES/3DES: Na tej stronie omówiony jest również AES, z którym warto się zapoznać.

Remeknapr · Answer

Jak usunę nawiasy z odnośnika jest tak:

Remeknapr · Answer

Złamanie silnego algorytmu bez użycia socjotechniki jest praktycznie niemożliwe. Metoda brute force bez dodatkowych zabiegów i zdobycia pomocniczych informacji jest całkowicie nieskuteczna nawet przy prostych zabezpieczeniach, nie mówiąc o 128 bitowym szyfrowaniu. To oczywiście temat rzeka, swoją drogą bardzo interesujący.

johny_w · Answer

Witam po krótkiej przerwie. Widzę że temat jest dość ciekawy.
Dziękuję Wam za wszystkie odpowiedzi.

Przeglądając posty ostatecznie zdecydowałem się na algorytm DES. Właśnie skończyłem jego implementację w C#. Wszystko działa jak się należy. A co najważniejsze - zrozumiałem samą idee algorytmu. Teraz przeniesienie go do uC będzie już tylko kwestią czasu.

Odnośnie klucza który zostanie użyty do szyfrowania myślę że będę potrzebował dodatkowych sztuczek czy zabezpieczeń. Pamięć uC będzie zabezpieczona przed odczytem, a program na PC nie będzie go zawierał w swoim programie.
Szyfrowanie to zamierzam wykorzystać do uaktualniania firmware'u w urządzeniu, klient więc dostanie tylko zaszyfrowany plik który w takiej postaci zostanie przesłany do uC.

Przy okazji studiowania kryptografii w sieci znalazłem dość ciekawą stronę, dzięki której zresztą udało mi się wszystko pojąć. Na stronie dość praktycznie, krok po kroku z przykładami wyjaśnione jest, jak działa DES.
Może się komuś przyda: http://www.aci.net/kalliste/des.htm

Jeszcze raz dziękuję za odpowiedzi i pomoc.

pozdr, JnS

And! · Answer

Czyli jednak blokowy,
Do AES również jest dość ciekawa prezentacja jego działania, pozwalająca na wprowadzenie w podstawy jego zrozumienia.
http://www.cs.bc.edu/~straubin/cs381-05/blockciphers/rijndael_ingles2004.swf

Co to za procesor który uaktualni sobie pamięć programu ?
Jest ona wewnątrz uP czy w zewnętrznej flash ?

johny_w · Answer

uC to ATmega128. Do upgradu używam oczywiście napisanego przez siebie bootloadera.

elektryk · Answer

Ale skoro są wykryte pewne luki we wskazanym algorytmie nie może być on uznawany za pewne i bezpieczne rozwiązanie.

Remeknapr · Answer

Niewątpliwie masz rację. Trwa ciągła walka pomiędzy twórcami zabezpieczeń, a ich łamaczami. Niezmiernie ciekawy i fascynujący temat. I nie chodzi o same algorytmy, a bardziej o metodologię ich stosowania i z drugiej strony rozpracowywania.

vania · Answer

A widział Ty na stronie Atmela AVR230: DES Bootloader i AVR231: AES Bootloader? Są kody źródłowe, opis. A jakby było potrzebne w asemblerze to:

Jakie algorytmy szyfrowania dla danych przesyłanych przez RS?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Podsumowanie tematu