Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Statistics in cyphertext detection

Gancarczyk G., Dąbrowska-Boruch A., Wiatr K.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2011

|

Z. 251

67-85

EN

Mostly when word encrypted occurs in an article text, another word decryption comes along. However not always knowledge about the plaintext is the most significant one. An example could be a network data analysis where only information, that cipher data were sent from one user to another or what was the amount of all cipher data in the observed path, is needed. Also before data may be even tried being decrypted, they must be somehow distinguished from non-encrypted messages. In this paper it will be shown, that using only simple Digital Data Processing, encrypted information can be detected with high probability. That knowledge can be very helpful in preventing cyberattacks, ensuring safety and detecting security breaches in local networks, or even fighting against software piracy in the Internet. Similar solutions are successfully used in steganalysis and network anomaly detections.

PL

Nowoczesna kryptografia wykorzystuje wyszukane i skomplikowane obliczeniowo przekształcenia matematyczno-logiczne w celu ukrycia ważnej informacji jawnej przez osobami niepowołanymi. Przeważająca większość z nich nadal odwołuje się do postawionego w roku 1949 przez Claude'a E. Shannona postulatu, że idealnie utajniona informacja charakteryzuje się tym, że żaden z pojawiających się w niej symboli nie jest bardziej prawdopodobny niż inne spośród używanego alfabetu znaków. Zgodnie z tą definicją dane idealnie zaszyfrowane w swej naturze przypominają dane losowe o rozkładzie równomiernym, czyli przypomina swoim rozkładem szum biały. Koncepcja detektora opiera się o algorytm analizujący podawane na wejściu dane pod względem ich podobieństwa do szumu białego. Wielkości odniesienia są bardzo dobrze znane, a ich ewentualne wyprowadzenie nie przysparza żadnych trudności. Wyznaczając w sposób doświadczalny granice tolerancji dla każdego z parametrów uzyskuje się w pełni działający algorytm, dokonujący w sposób zero-jedynkowy klasyfikacji na jawny/tajny. W grupie przedstawionych 14 Parametrów Statystycznych pojawiają się takie jak: energia, wartość średnia czy też momenty centralne. Na ich podstawie można stworzyć klasyfikator pierwszego poziomu. Efektywność poprawnego rozróżnienia danych przez klasyfikator pierwszego rzędu waha się w granicach od 80% do 90% (w zależności od użytej w algorytmie wielkości). W celu zwiększenia wykrywalności danych proponuje się, a następnie przedstawia, klasyfikator drugiego rzędu, bazujący na dwóch lub więcej, wzajemnie nieskorelowanych Parametrach Statystycznych. Rozwiązanie takie powoduje wzrost sprawności do około 95%. Zaproponowany w artykule algorytm może być wykorzystany na potrzeby kryptoanalizy, statystycznej analizy danych, analizy danych sieciowych. W artykule przedstawiona jest także koncepcja klasyfikatora trzeciego rzędu, wykorzystującego dodatkowo informacje o charakterze innym niż statystyczny, na potrzeby prawidłowej detekcji danych zaszyfrowanych.

2

Efektywność parametrów statystycznych w detekcji informacji szyfrowanej

Gancarczyk G., Dąbrowska-Boruch A., Wiatr K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 10

1137-1143

PL

Informacja szyfrowana, podobnie jak wszystkie inne typy danych, może zostać poddana analizie statystycznej. Wyznaczenie dla niej parametrów takich jak wartość średnia, wariancja czy też entropia nie nastręcza większych trudności. Wykorzystać do tego można nowoczesne narzędzia numeryczne jak np. MATLAB, Mathcad czy też Microsoft Exel. Pytanie, na które ma dać odpowiedź niniejsze opracowanie brzmi - "czy parametry te niosą ze sobą wiedzę, którą można wykorzystać w użyteczny sposób?" Przykładowym zastosowaniem może być np. określenie czy informacja jest zaszyfrowana (ang. cipher text), czy też jest ona jawna (ang. plain text).

EN

A cipher text, like any other data, can be analysed with use of parameters typical for statistics. Values such as the mean value, variance or entropy are easy to be calculated, especially if one can use numerical tools like e.g. MATLAB, Mathcad or simply Microsoft Exel. The question, to which this paper should give an answer is - "do those parameters provide any information that could be used in any useful way?" For example, the information, whether the analysed data is a cipher or plain text. The available publications about distinguishing the cipher from plain text use only methods typical for testing the randomness of cipher text and random number generator or immunity for cipher breaking. They are presented in the paper by the National Institute of Standards and Technology [1]. The other common method, used for distinguishing the data, is the analysis based on entropy [2]. Lack of published results about the efficiency of methods based on e.g. entropy, is additional motivation for this paper. (see Paragraph 1.) The proposed algorithms use parameters and transformations typical for Statistic and Signal Processing to classify the analysed data as cipher/plain. The authors assume that cipher data are very similar to random numbers due to Shannon's Perfect Secrecy theorem [3]. Six types of plain and cipher data (text, music, image, video, archives and others), seven types of cipher cores (3DES, AES, Blowfish, CAST - 128, RC4, Serpent, Twofish) and various length (1 B to 2323 B) data were examined and group of the so called Statistic Parameters was formed (see Table 1). Definitions of all of them (and a few more) are given by equations (1) to (12). The efficiency of Statistic Parameters after 1417 test samples is shown in Table 2. The most interesting results are also shown in Figs. 1 to 9. (see Paragraphs 2 - 4.) The results show that using simple values like e.g. energy one can built a data distinguisher of the efficiency equal to 90% and low numerical complexity. The lower bound for usability of this method was found to be 200 B. The upper bound was not found. The presented algorithm can be used for creating a network data analyser or cipher text detector. (see Paragraph 5.)

3

Applying of security mechanisms to low layers of OSI/ISO network model

Kołodziejczyk M.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2010

|

T. 14, z. 1

23-30

EN

This article describes security mechanisms used by Data Link and Network layers in OSI/ISO network model. Most of protocols for these layers were designed with assumption that there are no intruders, that every device in the network should trust to other devices. Some basic level of trust is necessary, but if this level is too high, standard protocols may be abused. Article classifies some vulnerabilities and network threads. This paper is also an attempt to create some basic rules and requirements which should be met by secure network protocols.

PL

Praca opisuje mechanizmy bezpieczeństwa stosowane w najniższych warstwach sieciowych modelu OSI/ISO, tj. warstwie łącza danych I sieciowej. Warstwa fizyczna została również opisana, jednak ze względu na swoją odmienną specyfikę nie jest główną częścią artykułu. Większość protokołów stosowanych w wymienionych warstwach została stworzona wiele lat temu. Nikt wtedy nie zastanawiał się nad bezpieczeństwem sieci. Podstawowym założeniem wielu z nich była zasada, że każde urządzenie działa zgodnie z założeniem projektanta i że można ufać każdej informacji, która pojawia się w sieci. Pewien poziom zaufania jest konieczny, jednak jeśli jest zbyt duży, może prowadzić do nadużyć. Publikacja próbuje również sklasyfikować pewne podstawowe zagrożenia, jak również metody zabezpieczania sieci. Jest to próba uszeregowania pewnych metod, które wydają się niezbędne dla zapewnienia nie tylko poufności, ale ogólnie pojętego bezpieczeństwa sieci.