Золотая энциклопедия | Что такое атака открытым текстом

Автор: Джагджит Сингх, Cointelegraph; Составитель: Songxue, Jinse Finance.

1. Понимание известных атак с открытым текстом

Атака с использованием известного открытого текста (KPA) — это когда хакер использует известную пару незашифрованных и зашифрованных материалов для определения алгоритма или ключа шифрования.

При атаке с известным открытым текстом злоумышленник имеет доступ как к зашифрованной форме данных (зашифрованный текст), так и к соответствующей копии исходных данных в открытом виде (незашифрованная форма). Злоумышленник пытается определить ключ или алгоритм шифрования, исследуя взаимосвязь между открытым текстом и зашифрованным текстом.

Например, если «CRYPTO» закодирован как «XUZZA», знание этой пары может позволить злоумышленнику декодировать другие части сообщения, которые также были зашифрованы с помощью того же замещающего ключа. Это говорит о том, что при использовании определенных алгоритмов шифрования даже небольшой объем знаний может обеспечить более широкое дешифрование.

Эта атака использует недостатки в методах шифрования, которые могут выявить шаблоны или связи, возникающие между открытым текстом и зашифрованным текстом. Атаки с использованием известного открытого текста могут поставить под угрозу безопасность системы шифрования, если их не предотвратить должным образом.

Два распространенных метода использования открытого текста и соответствующей ему зашифрованной формы для раскрытия ключей шифрования включают частотный анализ и сопоставление с образцом. Метод частотного анализа использует простой метод шифрования и подстановку букв или символов один к одному. Злоумышленник может определить ключ или разблокировать остальную часть сообщения, сравнив частоту встречаемости определенных букв или шаблонов в известном открытом тексте и связанном с ним зашифрованном тексте.

Злоумышленники могут обнаружить тенденции, когда один и тот же открытый текст создает один и тот же зашифрованный текст при подходе сопоставления с образцом. Они могут определять алгоритмы шифрования и расшифровывать целые сообщения, выявляя шаблоны в зашифрованном тексте и сравнивая их с известными шаблонами в открытом тексте.

**Во-вторых, как осуществить атаку по известному открытому тексту? **

В KPA злоумышленник может узнать важные подробности о методе шифрования, анализируя, как конкретный блок открытого текста преобразуется в зашифрованный текст с использованием того же ключа или алгоритма шифрования.

Атака включает в себя следующие шаги:

собрать известные пары

Злоумышленник накапливает исходный открытый текст и связанный с ним зашифрованный зашифрованный текст, полученный с помощью различных методов, таких как перехват сообщений или кража данных.

Режим анализа

Когда открытый текст шифруется для создания зашифрованного текста, злоумышленник сравнивает происходящие схемы, модификации и преобразования. Чтобы понять работу процесса шифрования, они ищут регулярные связи между известным открытым текстом и зашифрованным текстом.

Производный ключ или алгоритм

Злоумышленники пытаются определить ключевые криптографические элементы, такие как ключи шифрования, алгоритмы или другие параметры процесса, на основе замеченных ими закономерностей. Благодаря этому выводу они могут независимо воспроизводить процесс шифрования.

Расшифруйте другие данные

Злоумышленник может использовать производный ключ или алгоритм для расшифровки другого зашифрованного материала, используя тот же алгоритм шифрования. Этот процесс может раскрыть конфиденциальную информацию или поставить под угрозу безопасность системы шифрования.

3. Атака по выбранному открытому тексту и атака по известному открытому тексту

Атака с использованием выбранного открытого текста предполагает, что злоумышленник выбирает открытый текст и анализирует соответствующий зашифрованный текст, тогда как атака с использованием известного открытого текста происходит, когда злоумышленник частично знает открытый текст.

Понимание различий между этими двумя атаками с шифрованием имеет решающее значение для эффективной стратегии защиты с помощью шифрования.

Частотный анализ фокусируется на изучении появления букв или символов для определения алгоритма шифрования, в отличие от классического криптоанализа, который проверяет зашифрованный текст на наличие шаблонов и недостатков.

**4. Как предотвратить атаки с использованием известного открытого текста? **

Чтобы предотвратить атаки с использованием известного открытого текста, используйте надежный алгоритм шифрования, безопасно управляйте ключами шифрования, используйте уникальный ключ для каждого сеанса и добавляйте случайность в процесс шифрования для повышения защиты от атак.

Выберите алгоритм шифрования, устойчивый к атакам с использованием известного открытого текста, используя надежные методы шифрования. Современные алгоритмы шифрования, такие как Advanced Encryption Standard (AES), защищают от таких атак, предотвращая связь шаблонов в открытом тексте с шаблонами в зашифрованном тексте. AES — широко используемый алгоритм симметричного шифрования, известный своей безопасностью и эффективностью.

Безопасно управляйте ключами шифрования, чтобы избежать несанкционированного доступа. Используйте безопасное хранилище ключей, часто меняйте ключи и используйте надежные методы генерации ключей. Кроме того, избегайте шифрования дискретных, предсказуемых фрагментов данных. Чтобы злоумышленники не могли использовать известные пары, зашифруйте все сообщение или файл.

Кроме того, используйте разные клавиши для разных сеансов и задач. Поскольку в каждом сеансе будет использоваться другой ключ шифрования, влияние атак с использованием известного открытого текста снижается. Кроме того, поддерживайте последние версии систем, библиотек и программного обеспечения для шифрования. Исправления безопасности, устраняющие уязвимости, часто включаются в обновления.

Прежде чем шифровать открытый текст данных, добавьте к нему соль шифрования (случайное значение). Это делает каждое шифрование уникальным, даже если один и тот же открытый текст зашифрован несколько раз. Кроме того, избегайте методов шифрования, которые, как известно, уязвимы для атак с использованием известного открытого текста. Тем не менее, проявите должную осмотрительность при выборе алгоритма шифрования.