الدرس الثانى من كورس GSM Security

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

تكلمنا فى الدرس الاول من كورس GSM Security  عن مقدمة لحماية الشبكة وكيفية الاختراق واليوم سوف نكمل الدرس الثانى من الكورس وسوف نتكم فيه عن مفهوم التشفير وأنواعه ان شاء الله

ماهو التشفير Cryptography ؟

لكى نفهم التشفير علينا ان نعلم كيفية عمله اولا وماهى الخوارزميات المستخدمة فيه

1- الخوارزميات المتناظرة

فى هذا النوع يتم استخدام نفس المفتاح فى التشفير وفك التشفير فمثلا لو عندنا رسالة بها حرف A وتم تشفيره الى نص وليكن B وتم استخدام المفتاح X فى التشفير encryption باستخدام الدالة Ex( )  وفى فك التشفير decryption باستخدام الدالة
Dx( ) فسوف تصبح معادلات التشفير كالتالى :

  C=Ex(P)
  P=Dx(C)
  P=Dx(Ex(P))

ولكى نحافظ على سرية التشفير يجب علينا الحفاظ على سرية مفتاح التشفير وفكه لأن لو استطاع اى مخترق ان يعرفه فسوف يستطيع فك النص المشفر ومعرفة الرسالة الحقيقة ولعمل ذلك سيتم عمل التالى :

اولا: تجزئة الشفرات الى بلوكات Block Ciphers 

نقوم هنا بتشفير او فك تشفير البيانات عبر تقسيمها على مجموعات من البيتات bits ومثال على هذا النوع هو نظام DES حيث يقوم باستخدام 56 بيت --> 56-bit كمفتاح للتشفير ثم يقوم بتقسيم الداتا الى 64- bit كمجموعات او لوكات blocks ثم تحويل الداتا الى 64-bits داتا مشفرة جديدة وهكذا...

يتم تمييز هذا النوع بنوع العملية المستخدمة فى هذا الاجراء وهناك عدة انواع منها

---> Electronic code book (ECB)

---> Cipher block chaining (CBC)

---> Cipher feedback (CFB)

ثانيا: تحويل الشفرات الى استريم Stream Ciphers 

ويقوم هذا النوع بتشفير بيت وراء الاخرى bit-by-bit  على الترتيب مما ينتج bit مشفرة ويعتمد هذا النوع على استخدام XOR للتشفير وهى من الانواع القوية فى التشفير وتعتمد خصائص الملف المشفر على الاستريم الخاص بمفتاح التشفير keystream والخاص بكل bit 

يتم الاعتماد على Linear Feedback Shift Registers (LFSRs) كأداة اساسية فعمل مفتاح التشفير حيث يتم ازاحة كل bit ثم تشفيره باستخدام XOR ثم ازاحته مرة اخرى وتشفير bit الذى يليه كما بالشكل 

 وهنا نلاحظ انه يقوم بعمل نفس الشىء الذى يقوم به اى مولد لـرقم pseudo-random ويوجد ميزة فى هذا النوع حيث ان به امكانية اعادة تصحيح الخطأ فى الداتا المرسلة  

أقصى طول لأى تشفير يمكن الحصول عليه يساوى 2n-1 حيث n هى درجة ريجستر الازاحة shift register وكمثال على ذلك اذا نظرنا الى الرسم بالأعلى نسطتيع ان نعرف الاستريم الناتج من هذا الريجستر وهو كالتالى

1111, 0111, 1011, 0101, 1010, 1101, 0110, 0011, 1001, 0100, 0010, 0001, 1000, 1100, 1110

وهنا نلاحظ انه فى البداية تم خروج 1111 ثم تم عمل ازاحة من اخر رقم وعمل XOR مع اول رقم لينتج رقم جديد يتم ازاحة الريجستر به وهكذا ...

معلومة :

يتم استخدام هذا النوع من التشفير فى تشفير الداتا للثوت المرسل فى شبكة الجيل الثانى GSM