Thực hành mạng máy tính nâng cao

Lab 2:
Classical Encryption Techniques, RSA, DES, Hash
and Authentication Protocols
Student Name: Hoàng Nguyễn Anh Quốc
Student No: 51002641

I.

Objectives
Get knowledge of the use of some common cryptographic techniques:
Monoalphabetic substitution cipher, RSA, DES

II.

Preparation
You need to install OpenSSL with some requirements:
make
Perl 5
an ANSI C compiler
a development environment in form of development libraries and C header files
a supported Unix operating system
Following these steps to install OpenSSL:
Create “net2/local/openssl” in your home directory:
$ mkdir –p net2/local/openssl
Extract openssl from compressed file and enter the directory:
tar zxvf openssl-1.0.1e.tar.gz; cd openssl-1.0.1e
Install:
$ configure and install:
$ ./config --prefix=/home/cuong/net2/local –openssldir
=/home/cuong/net2/local/openssl
$ make

$ make test
$ make install

1

CuuDuongThanCong.com

/>

III.

Monoalphabetic substitution cipher
The earliest known use of a substitution cipher, and the simplest, was by Julius Caesar.
The Caesar cipher involves replacing each letter of the alphabet with the letter standing
three places further down the alphabet. For example,
plain: meet me after the toga party
cipher: PHHW PH DIWHU WKH WRJD SDUWB
Note that the alphabet is wrapped around, so that the letter following Z is A. We can
define the transformation by listing all possibilities, as follows:
plain: 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
cipher: D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

Monoalphabetic substitution cipher is an improvement of Ceasar Cipher. The "cipher"
line can be any permutation of the 26 alphabetic characters.
1. Try to break a cipher text as directed from the site:
/>You can follow the instruction here:
/>2. How many possible keys of Ceasar Cipher and monoalphabetic substitution cipher?
Monoalphabetic Substitution Cipher: 26! ≈ 288.4 ( hoặc khoảng 88 bits) keys.
Ceasar Cipher: 25 keys.

3. How can monoalphabetic substitution cipher be attacked? What are its weaknesses?
Dùng phương pháp vét cạn và phân tích tần suất (Frequency Analysis). Điểm yếu của phương
pháp mã hóa này là dựa vào ngơn ngữ mà người ta có thể đốn được tần suất xuất hiện của kí
tự nào là nhiều nhất và dùng cơng cụ vét cạn các trường hợp.

IV.

RSA
OpenSSL is a full featured encryption toolkit that is used to implement secure services.
Using openssl create a 2048-bit RSA key pair.

openssl rsa -pubout -in privatekey.pem -out publickey.pem

4. Create a directory for this part of the lab. Store your private key as private.key and your
public key as public.key. Create a text file input.txt that contains your full name.
5. Encrypt the text file with your private key and decrypt it with your public key.
openssl rsautl -sign -in input.txt -out out_pri.txt -inkey
privatekey.pem

2

CuuDuongThanCong.com

/>

openssl rsautl -verify -in out_pri.txt -out decrypt_pri.txt -inkey
publickey.pem -pubin

6. Encrypt the text file with your public key and decrypt it with your private key.
openssl rsautl -encrypt -in input.txt -out out_pub.txt -inkey

publickey.pem –pubin
openssl rsautl -decrypt -in out_pub.txt -out decrypt_pub.txt -inkey
privatekey.pem

7. Using OpenSSL extract p, q, n, e,and d from your public-private key pair above.

V.
8.

DES
Encrypt and decrypt input.txt using tripple des. (giả sử password là abc)
openssl des3 -salt -in input.txt -out out.des3
openssl des3 -d -salt -in out.des3 -out output.txt -k abc

9.

From where can you use the symmetric key?

Trên thực tế, các khóa này đại diện cho một bí mật được phân hưởng bởi hai bên hoặc nhiều hơn
và được sử dụng để giữ gìn sự bí mật trong kênh truyền thơng tin.

10.

How can the participants know the symmetric key?

Symmetric key gồm có public key và private key. Người sử dụng chỉ cần biết private key của mình
và bảo mật nó. Khi nhận thông điệp, chỉ cần dùng public key của người gửi để giải mã.

3

CuuDuongThanCong.com

/>