آموزش تسلط بر امنیت مدرن و رمزنگاری با کدنویسی در پایتون

سرفصل ها و درس ها

معرفی Introduction

• نمای کلی - چه چیزی یاد خواهید گرفت؟ Overview - What will you learn?

• پيش نياز Prerequisite

• درمورد من About me

معرفی Introduction

Caesar Cipher - بزرگترین یادگیری در Crypto (اصل Kerckhoff) Caesar Cipher - The biggest learning in Crypto (Kerckhoff's Principle)

• مقدمه ای بر حل مشکل رمزنگاری Introduction to the problem cryptography solves

• مقدمه ای بر سزار رمز Introduction to Caesar Cipher

• نمونه رمز سزار Caesar Cipher Example

• پیاده سازی رمز سزار (رمزگذاری) Implementing the Caesar Cipher (encryption)

• رمزگذاری Caesar Cipher را پیاده سازی کنید Implement the encryption of Caesar Cipher

• پیاده سازی رمز سزار (رمزگشایی) Implementing the Caesar Cipher (decryption)

• رمزگشایی Caesar Cipher را پیاده سازی کنید Implement the decryption of Caesar Cipher

• درک ضعف سزار رمز (اصل کرکهوف) Understand the weakness of Caesar Cipher (Kerckhoff's Principle)

• اجرای حمله به رمز سزار Implementing an Attack on Caesar Cipher

• یک حمله به رمز سزار را اجرا کنید Implement an Attack on Caesar Cipher

• ضعف رمز سزار Weakness of Caesar Cipher

Caesar Cipher - بزرگترین یادگیری در Crypto (اصل Kerckhoff) Caesar Cipher - The biggest learning in Crypto (Kerckhoff's Principle)

رمز جایگزین - آیا امنیت فقط به اندازه فضای کلید بستگی دارد؟ Substitution Cipher - is security only dependent on the size of Key Space?

• مقدمه ای بر جایگشت ها - برای درک رمزهای جایگزین به آنها نیاز دارید Introduction to permutations - you need them to understand Substitution Ciphers

• پیاده سازی شمارنده برای تعداد جایگشت ها Implementing a counter on how many permutations there are

• تعداد جایگشت ها را بشمارید Count number of permutations

• عملکرد را بررسی کنید و درک کنید که فضای جایگشت چقدر سریع رشد می کند Check the performance and understand how fast the space of permutations grows

• نحوه بررسی عملکرد How to check the performance

• ارائه نتیجه اجرا Presenting the result of the performance

• مقدمه ای بر جایگزینی رمز Introduction to Substitution Cipher

• پیاده سازی رمز جایگزین (رمزگذاری) Implementing the Substitution Cipher (encryption)

• پیاده سازی ساده Substitution Cipher A simple implementation of Substitution Cipher

• پیاده سازی رمز جایگزین (رمزگشایی) Implementing the Substitution Cipher (decryption)

• اجرای ساده رمزگشایی رمز جایگزینی A simple implementation of decryption of the Substitution Cipher

• مقدمه ای بر تحلیل فرکانس Introduction to Frequency Analysis

• اجرای تحلیل فرکانس Implementation of frequency analysis

• تجزیه و تحلیل فرکانس Frequency Analysis

• کد ما را اصلاح کنید Refactor our code

• بازسازی کد ما Refactoring our code

• حدس زدن (نه خوش شانس) Making guesses (not lucky ones)

• حدس های واجد شرایط Making qualified guesses

• کلید را حساب شده حدس بزنید Make a calculated guess of the key

• کلید را حساب شده حدس بزنید Make a calculated guess of the key

• حدس را نهایی کنید و متن رمزگذاری شده را بخوانید Finalise the guess and read the encrypted text

• حدس را نهایی کنید و پیام رمزگذاری شده را بخوانید Finalise the guess and read the encrypted message

رمز جایگزین - آیا امنیت فقط به اندازه فضای کلید بستگی دارد؟ Substitution Cipher - is security only dependent on the size of Key Space?

One Time Pad (سیستم های ایمن قابل اثبات - چه چیزی است؟) One Time Pad (provable secure systems - what is the catch?)

• معرفی XOR - زیباترین عملیات Introduction to XOR - the most beautiful operation

• پیاده سازی یک مثال XOR برای درک بهتر آن Implementing an XOR example to understand it better

• XOR XOR

• One Time Pad توضیح داد One Time Pad explained

• پیاده سازی یک بار پد Implementing the One Time Pad

• یک بار پد One Time Pad

• امنیت One Time Pad توضیح داد - چرا قابل اثبات است؟ The security of One Time Pad explained - why is it provable secure?

• امنیت را با اجرای آن درک کنید Understand the security by implementation of it

• مثالی که نشان می دهد One Time Pad نمی تواند شکسته شود Example showing that the One Time Pad cannot be broken

One Time Pad (سیستم های ایمن قابل اثبات - چه چیزی است؟) One Time Pad (provable secure systems - what is the catch?)

رمزهای جریان - پیاده سازی های عملی One Time Pads Stream Ciphers - The practical implementations of One Time Pads

• چرا One Time Pads دشوار است و معرفی Stream Cipher Why One Time Pads are difficult and introducing the Stream Cipher

• پیاده سازی رمز جریان ما Implementation of our Stream Cipher

• اولین رمزگذاری جریان شما Your first Stream Cipher

• مزایای رمزهای جریان در استفاده عملی Benefits of Stream Ciphers in practical use

• پیاده سازی برای درک مزایای Stream Cipher Implementation to understand the benefit of Stream Cipher

• کمی در انتقال گم شده است Bit lost in transmission

• Authenticity توضیح می دهد - آیا Stream Cipher آن را دارد؟ Authenticity explains - does Stream Cipher have it?

• پیاده سازی مشکل اصالت با رمزهای جریان Implementation of the Authenticity problem with Stream Ciphers

• مشکل احراز هویت در رمزهای جریان Authentication problem in Stream Ciphers

• استفاده مجدد از کلیدها در Stream Ciphers - یک نقطه ضعف دیگر Re-use of keys in Stream Ciphers - Another Weakness

• پیاده سازی مشکل استفاده مجدد از کلیدها در رمزهای جریانی را توضیح می دهد Implementation explaining the problem of re-use of keys in Stream Ciphers

• بهره برداری مجدد از کلید در رمزهای جریان Exploiting re-use of key in Stream Ciphers

• آنتروپی پایین توضیح داده شده است Low entropy explained

• نیروی بی رحم رمز جریان ما - بیش از یک نقطه ضعف آشکار شد Brute force of our Stream Cipher - More than one weakness revealed

• حمله نیروی بی رحم به رمز جریان ما Brute force attack on our Stream Cipher

• حمله نیروی بی رحم به فضای کامل کلید ژنراتور شبه تصادفی. Brute force attack on the full key space of the Pseudo Random Generator.

• رمزهای جریان مدرن - A5/1 Modern day Stream Ciphers - A5/1

رمزهای جریان - پیاده سازی های عملی One Time Pads Stream Ciphers - The practical implementations of One Time Pads

رمزهای بلاک - DES Block Ciphers - DES

• مقدمه ای بر رمزهای بلوکی Introduction to Block Ciphers

• مقدمه ای بر DES Introduction to DES

• GOST - از نظر آکادمیک شکسته است GOST - Academically broken

• پیاده سازی که از DES استفاده می کند Implementation that uses DES

• یک مثال ساده DES A simple DES example

• DES و اصلاح متون رمز DES and modifying the cipher texts

• اصلاح متن رمزی رمزهای بلوکی Modifying the cipher text of block ciphers

• اجرای دوگانه DES Double DES implementation

• یک حمله ساده به اجرای ضعیف Double-DES A simple attack on a weakened Double-DES implementation

• Double DES و Triple DES توضیح داده شده است Double DES and Triple DES explained

رمزهای بلاک - DES Block Ciphers - DES

تبادل کلید Key Exchange

• مشکل مبادله کلید توضیح داده شد Key Exchange Problem Explained

• دوره سقوط در محاسبات مدولار Crash Course in Modular Calculations

• پیاده سازی محاسبات ماژولار در پایتون Implementation of Modular Calculations in Python

• اضافه مدولار ساده Simple modular addition

• ضرب مدولار ساده Simple modular multiplication

• یک مولد در ضرب مدولار A generator in modular multiplication

• Diffie-Hellman Explained (پروتکل تبادل کلید) Diffie-Hellman Explained (the Key Exchange Protocol)

• پیاده سازی یک ژنراتور اولیه تصادفی Implementing a Random Prime Generator

• نکته: اگر از پایتون 3.8 استفاده نمی کنید (این را بخوانید) و یک اصلاح کوچک REMARK: If you do not use Python 3.8 (read this) and a small correction

• اول را ایجاد کنید Generate a prime

• پیاده سازی مولد گروه Implementing a Group Generator

• یک ژنراتور بگیرید Get a generator

• پیاده سازی تبادل کلید Diffie-Hellman Implementing Diffie-Hellman Key Exchange

• اجرای کامل Diffie-Hellman Full implementation of Diffie-Hellman

• دیفی هلمن و ملاحظات امنیتی Diffie-Hellman and Security Considerations

تبادل کلید Key Exchange

سیستم های رمزگذاری کلید عمومی - RSA Public Key Encryption Systems - RSA

• رمزگذاری نامتقارن را درک کنید Understand Asymmetric Encryption

• RSA چیست و درک کنید What is and Understand RSA

• پیاده سازی RSA در پایتون Implementation of RSA in Python

• توابع تولید کلید RSA را پیاده سازی کنید Implement the RSA key generation functions

• تولید کلید RSA را پیاده سازی کنید و یک پیام رمزگذاری شده ارسال کنید Implement the RSA key generation and send an encrypted message

• امنیت RSA و نحوه اجرای یک حمله The Security of RSA and how to Implement an Attack

• شکستن RSA با فاکتورسازی Breaking the RSA by factoring

• چگونه استفاده نادرست از RSA آن را خراب می کند - به عنوان مثال در پایتون How Wrong Use of RSA Breaks it - By Example in Python

• استفاده نادرست از RSA Wrong use of RSA

• ملاحظات امنیتی RSA Security Considerations of RSA

سیستم های رمزگذاری کلید عمومی - RSA Public Key Encryption Systems - RSA

توابع هش Hash Functions

• یک تابع هش چیست و یک تابع هش خوب چیست What is a Hash Function and What is a Good Hash Function

• پیاده سازی توابع هش در پایتون با هشلب Implementation of Hash Functions in Python with hashlib

• استفاده از SHA256 و اصلاح ساده پیام SHA256 use and simple modifying of message

• نحوه عملکرد امضای دیجیتال (از توابع هش استفاده می کند) و پیاده سازی آن How Digital Signatures works (uses hash functions) and implementation of it

• امضای دیجیتال با RSA Digital signature with RSA

• تلاش حوا برای تغییر یک پیام امضا شده - آیا باب متوجه خواهد شد؟ Eve trying to modify a signed message - will Bob figure it out?

• تغییر پیام امضا شده Modifying a signed message

• چگونه رمزهای عبور تأیید می شوند - با مثال واقعی از مک How Passwords are Verified - with real example from Mac

• فرآیند تایید رمز عبور Password validation process

• چرا از Salt استفاده می کنیم و با پیاده سازی در پایتون نشان داده شده است Why use Salt and shown by implementation in Python

• چرا از نمک استفاده کنیم Why use Salt

• چرا روی تابع هش تکرار می شود و با پیاده سازی در پایتون نشان داده می شود Why iterate over hash function and demonstrated by implementation in Python

توابع هش Hash Functions

HMAC - کد احراز هویت پیام چیست و چگونه استفاده می شود HMAC - What is a Message Authentication Code and how is it used

• HMAC چیست؟ What is a HMAC?

• پیاده سازی HMAC Implementation of HMAC

• مثال HMAC HMAC example

• اگر ایو پیامی را تغییر دهد چه اتفاقی می‌افتد - آیا باب متوجه می‌شود؟ What happens if Eve modifies a message - will Bob figure it out?

• HMAC در حال تغییر پیام HMAC modifying the message

HMAC - کد احراز هویت پیام چیست و چگونه استفاده می شود HMAC - What is a Message Authentication Code and how is it used

پروتکل TLS/SSL - اکنون ما همه چیز را درک می کنیم TLS/SSL protocol - Now we understand it all

• پروتکل TLS/SSL TLS/SSL protocol

پروتکل TLS/SSL - اکنون ما همه چیز را درک می کنیم TLS/SSL protocol - Now we understand it all

مرحله بعدی و بازخورد Next step and feedback

• متشکرم Thank you

مرحله بعدی و بازخورد Next step and feedback