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SEGURANÇA EM REDES
DE COMPUTADORES
TÉCNICO EM REDES DE COMPUTADORES
AULA 09 – INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS DE CRIPTOGRAFIA
Dionne Gonçalves
dionne.silva@ifmg.edu.br

CURSO TÉCNICO EM REDES DE COMPUTADORES (Segurança em Redes de Computadores)
SISTEMAS DE MENSAGENS

INTRODUÇÃO À CRIPTOGRAFIA
TROCA DE MENSAGENS
Contexto Geral
Qualquer mensagem deve ser transmitida de uma parte para outra, ou seja do remetente
até o destinatário, por meio de uma rede/conexão;
As entidades (partes: remetente e destinatário) envolvidas na comunicação devem
cooperar para que a transferência ocorra;
Um canal lógico de comunicação é estabelecido entre as partes (origem e destino);
E para que as partes envolvidas reconheçam/entendam a mensagem, deve ser
estabelecido uma convenção de como a mensagem será transmitida (Protocolos);

TROCA DE MENSAGENS
Contexto Geral
TRANSMISSÕES DE MENSAGENS

PROTEÇÃO À TROCA DE MENSAGENS
Como visto, a partir do momento que a mensagem sai do receptor e vai até o
destinatário, ela encontra-se desprotegida;

Por tais motivos, aspectos de segurança são desejáveis para proteger a
transmissão de um oponente que pode representar uma ameaça (bisbilhoteiro);
Faz-se necessária uma transformação relacionada à segurança adicional sobre
as mensagens transmitidas;

Exemplos de Camadas de Proteção
Existem diversas formas de proteger uma mensagem ou informação, seja de
modo físico ou modo lógico;
Por exemplo:
▪ Tela de privacidade em aparelhos smartphones;
▪ Cuidados com dispositivos móveis e computadores;
▪ Bloqueio de escutas clandestinas;
▪ Redes protegidas de comunicação;
▪ Criptografia.

SISTEMAS DE CRIPTOGRAFIA

CRIPTOGRAFIA: ORIGEM
A Criptografia é a junção das palavras kriptos (escondido, oculto) e grafo
(grafia , escrita);
Ou seja, é a técnica que habilita a escrita em cifras, de forma que apenas o
remente e o destinatário possam decifrar e compreender a informação;
Em resumo, a criptografia é implementada por meio de uma chave, a qual
contém parâmetros de conversão de um texto para o modo criptografado; e em
contrapartida existe a chave correspondente para decifrar a mensagem;

CRIPTOGRAFIA: ORIGEM
EXEMPLO:
Mensagem: OK
Parâmetro: substituição de letras por números sequenciais 123, iniciando no A)
Mensagem Cifrada: 15 11
Mensagem Decifrada:
RESULTADO: OK
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

HISTÓRIA DA CRIPTOGRAFIA
A criptografia não é uma ciência computacional e sim matemática. Por isso,
sua aplicação já se estende há séculos na história da humanidade;
Ao longo da história, existiram diversas aplicações da criptografia, seja no uso
de mensagens transmitidas em papiro, ou até mesmo mensagens de guerra.

Um exemplo de criptografia é o modelo “Julio Cypher”,
criado por Júlio César na época do império romano;
Como os meios de comunicação eram muito limitados,
nesta época se usava um cavalo rápido e um
mensageiro para o envio de mensagens no campo de
batalha;
No entanto, sempre se corria o risco de o mensageiro
ser interceptado, e com isso o conteúdo das
mensagens, crucial para a batalha, cair nas mãos do
inimigo.

Posto isso, Júlio Cesar criou um algoritmo que consistia em deslocar as letras da
mensagem três posições para a direita de forma a torná-la sem sentido para quem fosse ler;
Assim a mensagem ATACAR ficaria transformada em DWDFDU.
A decriptação da mensagem consistia em deslocar novamente para a esquerda as três
posições.

A cifra de Júlio César, embora muito simples, foi efetivo por algumas décadas nas
comunicações do império, principalmente porque poucas pessoas na época sabiam ler;
EXEMPLOS DO SEU USO:
Como ficaria a mensagem: RECUAR HOJE, ATACAR DEPOIS.

Com a criação do computador e devido às pesquisas para melhoria dos métodos,
houve uma grande evolução nas técnicas de criptografia;
Agora eles se baseiam em algoritmos matemáticos bastante complexos para
encriptar ou decodificar uma mensagem;
Os métodos de criptografia atuais se apoiam no fato da dificuldade encontrada
ao tentar se resolver os problemas matemáticos usados na criptografia, mesmo
utilizando as ferramentas mais modernas.

Visto a evolução dos sistemas de criptografia, sabe-se que hoje em dia existem basicamente
duas formas de utilização e distribuição de chaves de criptografia;
Uma delas utiliza a mesma chave para encriptação e decriptação das mensagens, como no
exemplo da Cifra de Júlio César, onde o emissor e receptor possuíam a mesma chave;
E a outra utiliza chaves diferentes, onde o emissor possui uma chave para encriptar e o
receptor possui outra chave distinta para decifrar a mensagem;
Devido a isso, além de algumas outras características inclusas na criptografia moderna,
deve-se subdividi-la em dois grupos:
▪ Sistemas de Criptografia de Chave Simétrica;
▪ Sistemas de Criptografia de Chave Assimétrica.

TIPOS DE CRIPTOGRAFIA
Simétrica

CRIPTOGRAFIA SIMÉTRICA
O Sistema Simétrico ou de Chave Privada consiste dos conceitos mais
tradicionais de criptografia;
Ele parte do pressuposto que a mensagem é encriptada e decriptada utilizando
uma chave única (chave privada somente);
Ela é chamada de chave privado, porque é de conhecimento somente das
pessoas envolvidas na transmissão;
Essa chave secreta é transmitida deve ser de conhecimento de ambas as partes,
seja por convenção ou meio de transmissão;

Uma característica positiva da criptografia simétrica, ou criptografia de chave privada, é a
velocidade com a qual são encriptadas e decriptadas as mensagens;
Sua eficiência é constatada em coisas de uso no dia a dia, como, por exemplo, transações
seguras na Internet, que em muitas transmissões requerem trocas de senhas temporárias;
Uma desvantagem da aplicação de criptográfica simétrica é o numero de chaves
requeridas quando mais que duas pessoas estão envolvidas;
EXEMPLO:
Quando duas pessoas estão envolvidas, é necessária apenas uma chave para elas trocarem
mensagens secretas, porém, e se dez pessoas estão envolvidas, quantas chaves serão
necessárias?

Para descobrir a quantidade de chaves privadas em uma comunicação que utiliza o modelo
de criptografia simétrico estabeleceu-se a seguinte fórmula:
n * ( ( n – 1 ) / 2 )
Onde: n = números de pessoas envolvidas.
O resultado será a quantidade de chaves necessárias para estabelecer todas as
comunicações.
Quantas chaves privadas de criptografia simétrica serão necessárias para garantir a
transmissão de mensagem segura entre 25 pessoas.

Algoritmos
A crescente evolução dos meios de comunicação e com o avanço da tecnologia e das redes de
comunicação, houve uma crescente necessidade de proteger informações sensíveis, como
comunicações militares, financeiras e governamentais, contra interceptação por adversários;
À medida que as comunicações se tornaram mais acessíveis, também ficou evidente que as
informações transmitidas estavam suscetíveis a interceptação por atores mal-intencionados,
incluindo espiões e invasores.
Outro foi que mais pessoas começaram a usar sistemas de comunicação eletrônica, a
necessidade de proteger a privacidade do usuário e evitar que informações pessoais sejam
expostas se tornou essencial.

Algoritmos
Em muitos contextos, como transações comerciais e serviços online, foi necessário encontrar
maneiras seguras de trocar informações confidenciais entre partes separadas geograficamente.
Outro ponto foi que com o aumento do uso de sistemas de computadores, logo surgiu a
necessidade de proteger arquivos e dados armazenados contra acesso não autorizado também se
tornou crucial;
Portanto, sabe-se que os algoritmos de criptografia simétrica foram projetados para oferecer um
método seguro e eficaz de criptografar dados de forma que somente as partes autorizadas
possam acessar as informações originais;

Algoritmos
Ao longo dos anos e com o surgimento das necessidades de proteção as mensagens,
surgiram diversos algoritmos visando proteger a transmissão de mensagens secretas
através da criptografia simétrica;
Exemplos:
▪ DES (Data Encryption Standard): algoritmo de criptografia simétrica desenvolvido nos anos 1970,
usando uma chave de 56 bits;
▪ Triple DES (3DES): variação que aplica o DES três vezes para maior segurança, mas é mais lento;
▪ AES (Advanced Encryption Standard): algoritmo mais moderno e robusto, operando em blocos de 128
bits e suportando chaves de 128, 192 ou 256 bits. Foi uma substituição ao DES devido à sua segurança
superior e eficiência, sendo amplamente utilizado em transações financeiras, comunicações seguras e
armazenamento de dados confidenciais.

TIPOS DE CRIPTOGRAFIA: Simétrica
Atividade
Utilizando a cifra de Júlio César, descubra as mensagens a seguir:
Mensagem 1:
Deslocamento: 3
Mensagem Cifrada: "ERP GLDM“
Resultado: ?
Mensagem 2:
Deslocamento: 5
Mensagem Cifrada: "XLLZWFHSF“
Resultado: ?

TIPOS DE CRIPTOGRAFIA: Simétrica
Atividade
Utilizando a cifra de Júlio César, descubra as mensagens a seguir:
Mensagem 3:
Deslocamento: 8
Mensagem Cifrada: "KZBWZWSYIZQM“
Resultado: ?
Mensagem 4:
Deslocamento: 12
Mensagem Cifrada: "YIYEMSIY XOMZBM“
Resultado: ?
Mensagem 5:
Deslocamento: 17
Mensagem Cifrada: "EHFKBNDY QXKAJ“
Resultado: ?

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