Initialization Vectors (IVs) သည် အထူးသဖြင့် stream ciphers များ၊ ကျပန်းနံပါတ်များနှင့် တစ်ကြိမ်တည်းပါသော pad ၏ ဆက်စပ်မှုတွင် cryptography နယ်ပယ်တွင် အခြေခံသဘောတရားတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် ကုဒ်ဝှက်ထားသော ဒေတာများ၏ လုံခြုံရေးနှင့် ခိုင်မာမှုကို သေချာစေရန်အတွက် အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ ဤအသေးစိတ်ရှင်းလင်းချက်သည် IVs များ၏ သဘောသဘာဝ၊ ရည်ရွယ်ချက်နှင့် အသုံးချမှုတို့ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပြီး cryptographic စနစ်များတွင် ၎င်းတို့၏ အရေးပါမှုကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် နားလည်သဘောပေါက်စေမည်ဖြစ်သည်။
Initialization Vector သည် ကုဒ်ဝှက်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို စတင်ရန်အတွက် လျှို့ဝှက်သော့တစ်ခုနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုသည့် ကျပန်း သို့မဟုတ် pseudo-ကျပန်းတန်ဖိုးတစ်ခုဖြစ်သည်။ IV ၏ အဓိကရည်ရွယ်ချက်မှာ တူညီသောသော့ဖြင့် ကုဒ်ဝှက်ထားသော ထပ်တူကျသော စာသားများသည် မတူညီသော ciphertexts များကို ထုတ်လုပ်ကြောင်း သေချာစေရန်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် တိုက်ခိုက်သူများသည် ပုံစံများကို ဖြတ်တောက်ခြင်း သို့မဟုတ် ကုဒ်ဝှက်ထားသော အချက်အလက်များကို ထိုးထွင်းသိမြင်နိုင်စွမ်း ရရှိခြင်းမှ တားဆီးထားသောကြောင့် ၎င်းသည် ဒေတာ၏ လျှို့ဝှက်ရေးနှင့် လုံခြုံရေးကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် အရေးကြီးပါသည်။
stream ciphers များတွင်၊ IV ကို cipher ၏အတွင်းပိုင်းအခြေအနေကိုစတင်ရန်အသုံးပြုသည်။ တိုက်ရိုက်စာဝှက်များသည် စာဝှက်စာဝှက်များကို တစ်ကြိမ်လျှင် တစ်ဘစ် သို့မဟုတ် တစ်ဘိုက်ဖြင့် ကုဒ်ဝှက်ထားပြီး ciphertext ထုတ်လုပ်ရန် XOR ပါသော လွင်ပြင်စာသားဖြင့် ကီးစီးကြောင်းကို ဖန်တီးပေးသည်။ IV သည် တူညီသော့ကိုအသုံးပြုထားသော်လည်း တူညီသောသော့ကိုအသုံးပြုထားသော်လည်း ကုဒ်ဝှက်ခြင်းစက်ရှင်တစ်ခုစီအတွက် သော့လမ်းကြောင်းသည် ထူးခြားကြောင်းသေချာစေပါသည်။ တူညီသော keystream များကို plaintext အများအပြားအတွက် အသုံးပြုပါက၊ တိုက်ခိုက်သူသည် XOR လုပ်ဆောင်ချက်၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို အသုံးချခြင်းဖြင့် အဆိုပါ plaintext ကို ပြန်လည်ရယူရန် အလားအလာရှိသောကြောင့် ဤထူးခြားမှုသည် အရေးကြီးပါသည်။
တစ်ကြိမ်တည်းပါသော pad သည် သီအိုရီအရ ချိုးဖျက်၍မရသော ကုဒ်ဝှက်ခြင်းအစီအစဉ်သည် ကျပန်းလုပ်ဆောင်ခြင်း၏ သဘောတရားပေါ်တွင်လည်း မူတည်သည်။ တစ်ကြိမ်သုံးကွက်တွင်၊ သော့သည် plaintext အတိုင်းရှည်လျားသော bits များ၏ ကျပန်း sequence တစ်ခုဖြစ်သည်။ ciphertext ထုတ်လုပ်ရန် သက်ဆိုင်သော သော့တစ်နည်းနည်းဖြင့် plaintext တစ်နည်းနည်းစီကို XOR ထားသည်။ တစ်ကြိမ်သုံး pad ၏ လုံခြုံရေးသည် အမှန်တကယ် ကျပန်းဖြစ်ပြီး တစ်ကြိမ်သာ အသုံးပြုသည့် သော့ပေါ်တွင် ချိတ်ထားသည်။ တစ်ကြိမ်သုံး pad သည် IV ကို ပြတ်သားစွာအသုံးမပြုသော်လည်း၊ သော့ရှိကျပန်းနိယာမသည် အခြားသော cryptographic စနစ်များတွင် IV ၏အခန်းကဏ္ဍနှင့် ဆင်တူသည်။
IVs များကို အသုံးပြုခြင်းသည် ciphers နှင့် တစ်ကြိမ်တည်း pad များအတွက် အကန့်အသတ်မရှိပါ။ ပုံသေအရွယ်အစားလုပ်ကွက်များတွင် ဒေတာကို စာဝှက်ပေးသည့် ပိတ်ဆို့ထားသော လျှို့ဝှက်စာဝှက်များသည် Cipher Block Chaining (CBC) နှင့် Counter (CTR) မုဒ်များကဲ့သို့သော လုပ်ဆောင်ချက်အချို့တွင် IV များကို အသုံးပြုသည်။ CBC မုဒ်တွင်၊ IV ကို ကုဒ်ဝှက်ခြင်းမပြုမီ ပထမဆုံး plaintext block ဖြင့် XOR လုပ်ပြီး နောက်ဆက်တွဲ plaintext block တစ်ခုစီသည် ယခင် ciphertext block ဖြင့် XORed ဖြစ်သည်။ ဤကွင်းဆက်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် တူညီသောတူညီသောစာသားလုပ်ကွက်များသည် မတူညီသော ciphertext တုံးများကိုထုတ်လုပ်ကြောင်းသေချာစေသည်၊ CTR မုဒ်တွင်၊ IV ကို သော့စီးကြောင်း၏ထူးခြားမှုကို သေချာစေရန် ဘလောက်တစ်ခုစီအတွက် တိုးလာသောကောင်တာအဖြစ် အသုံးပြုသည်။
IV များ၏ မျိုးဆက်နှင့် စီမံခန့်ခွဲမှုသည် ကုဒ်ဝှက်စနစ်များ၏ လုံခြုံရေးအတွက် အရေးကြီးပါသည်။ IV သည် မက်ဆေ့ချ်များကို စာဝှက် သို့မဟုတ် အတုလုပ်ရန် ယခင်က ဖမ်းယူထားသော IV ကို ပြန်လည်အသုံးပြုသည့် တိုက်ခိုက်မှုကဲ့သို့သော တိုက်ခိုက်မှုများကို တားဆီးရန် တစ်မူထူးခြားပြီး မှန်းလို့မရနိုင်သော တိုက်ခိုက်မှုများ ဖြစ်ရပါမည်။ cryptographically secure ကျပန်းနံပါတ်မီးစက် (CSPRNG) ကိုအသုံးပြုခြင်း သို့မဟုတ် nonce (တစ်ကြိမ်အသုံးပြုသောနံပါတ်) နှင့် အခြားကန့်သတ်ချက်များပေါင်းစပ်မှ IV ကိုထုတ်လုပ်ခြင်းအပါအဝင် IV ကိုထုတ်လုပ်ရန်နည်းလမ်းများစွာရှိပါသည်။
ဥပမာအားဖြင့်၊ CBC မုဒ်တွင် Advanced Encryption Standard (AES) တွင် IVs အသုံးပြုမှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါ။ ကျွန်ုပ်တို့တွင် ရိုးရိုးစာသား "HELLO WORLD" နှင့် လျှို့ဝှက်သော့တစ်ခုရှိသည်ဆိုပါစို့။ ဤစာကို စာဝှက်ရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ကျပန်း IV ကို ဦးစွာ ထုတ်ပေးပါသည်။ IV ကို "12345678" ဟု ယူဆကြပါစို့။ ကုဒ်ဝှက်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်သည် အောက်ပါအတိုင်း လုပ်ဆောင်သည်။
1. plaintext နှင့် IV ကို binary ဖော်မတ်သို့ ပြောင်းပါ။
2. IV ဖြင့် လွင်ပြင်စာသား၏ ပထမဆုံးအကွက်ကို XOR။
3. AES အယ်လဂိုရီသမ်နှင့် လျှို့ဝှက်သော့ကို အသုံးပြု၍ ရလဒ်ကို စာဝှက်ပါ။
4. ယခင် ciphertext ပိတ်ဆို့ခြင်းနှင့်အတူ လွင်ပြင်စာသား၏ နောက်ဘလောက်ကို XOR။
5. ရလဒ်ကို ကုဒ်ဝှက်ပြီး လုပ်ကွက်အားလုံးအတွက် လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပြန်လုပ်ပါ။
လွင်ပြင်စာသားနှင့် သော့သည် တူညီနေသော်လည်း ရလဒ် ciphertext သည် ထူးခြားသော IV တစ်ခုစီအတွက် ကွဲပြားပါမည်။ ၎င်းသည် ကုဒ်ဝှက်ထားသော မက်ဆေ့ဂျ်သည် လုံခြုံပြီး cryptanalysis ကိုခံနိုင်ရည်ရှိစေရန် သေချာစေသည်။
IV များသည် ကုဒ်ဝှက်ထားသော အချက်အလက်များ၏ လုံခြုံရေးကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် မရှိမဖြစ် လိုအပ်သော်လည်း ၎င်းတို့ကို လျှို့ဝှက်ထားရန် မလိုအပ်ကြောင်း သတိပြုရန် အရေးကြီးပါသည်။ ၎င်း၏ရည်ရွယ်ချက်မှာ လျှို့ဝှက်မှုထက် ထူးခြားမှုနှင့် ကျပန်းဖြစ်မှုကို ပေးဆောင်ရန်ဖြစ်သောကြောင့် IV ကို ciphertext နှင့်အတူ ကူးစက်နိုင်သည်။ သို့သော် IV ကို မှားယွင်းစွာ ကုဒ်ဝှက်ခြင်းနှင့် ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသော လုံခြုံရေး အားနည်းချက်များကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သောကြောင့် IV ကို လက်ဆော့ခြင်းမှ ကာကွယ်ရပါမည်။
လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် IV မျိုးဆက်နည်းလမ်း၏ရွေးချယ်မှုနှင့် ၎င်း၏စီမံခန့်ခွဲမှုသည် cryptographic စနစ်၏ သီးခြားလိုအပ်ချက်များအပေါ် မူတည်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ TLS (သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးအလွှာလုံခြုံရေး) ကဲ့သို့သော လုံခြုံသောဆက်သွယ်ရေးပရိုတိုကောများတွင်၊ ကွန်ရက်မှပေးပို့သောဒေတာလုံခြုံရေးကိုသေချာစေရန် session တစ်ခုစီအတွက် IV များကိုထုတ်ပေးပါသည်။ ဖိုင်ကုဒ်ဝှက်ခြင်းတွင်၊ ခွင့်ပြုချက်မရှိဘဲ ဝင်ရောက်ခွင့်ကို တားဆီးရန်နှင့် ဒေတာခိုင်မာမှုကို ထိန်းသိမ်းရန် ဖိုင်တစ်ခုစီ သို့မဟုတ် ဒေတာပိတ်ဆို့ခြင်းအတွက် သီးသန့် IV ကို ထုတ်ပေးပါသည်။
အနှစ်ချုပ်ရလျှင် Initialization Vectors များသည် ကုဒ်ဝှက်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွက် ကျပန်းနှင့် ထူးခြားမှုကို ပေးစွမ်းသည့် ကုဒ်ဝှက်စနစ်များ၏ အရေးပါသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ တူညီသောသော့ဖြင့် ကုဒ်ဝှက်ထားသော တူညီသောတူညီသော စာသားများသည် မတူညီသော ciphertexts များကို ထုတ်လုပ်ပေးခြင်းဖြင့် ဒေတာ၏ လုံခြုံရေးနှင့် ခိုင်မာမှုကို မြှင့်တင်ပေးကြောင်း သေချာစေသည်။ သင့်လျော်သောမျိုးဆက်၊ စီမံခန့်ခွဲမှုနှင့် IV များကိုအသုံးပြုခြင်းသည် အမျိုးမျိုးသော cryptographic applications များတွင် ကုဒ်ဝှက်ထားသော အချက်အလက်များ၏ လျှို့ဝှက်မှုနှင့် လုံခြုံရေးကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။
အခြား လတ်တလောမေးခွန်းများနှင့် အဖြေများ EITC/IS/CCF Classical Cryptography အခြေခံများ:
- cryptography သည် cryptology နှင့် cryptanalysis ၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအဖြစ် ယူဆပါသလား။
- 4 နှင့် ညီမျှသော သော့ပါသော shift cipher တစ်ခုသည် စာလုံး d ကို ciphertext တွင် စာလုံး h ဖြင့် အစားထိုးမည်လား။
- ECB မုဒ်သည် ကြီးမားသော ထည့်သွင်းမှု စာသားကို နောက်ဆက်တွဲ ဘလော့များအဖြစ် ခွဲပေးပါသလား။
- အစားထိုးစာဝှက်ကို ဆန့်ကျင်သည့် အကြိမ်ရေခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုဆိုင်ရာ တူညီသော တူညီသောစာဝှက်စာသားအတွက် တူညီသော စာသားမြေပုံကို ပြုလုပ်ပါ
- EEA ဆိုတာဘာလဲ။
- ရက်စက်ကြမ်းကြုတ်သော တိုက်ခိုက်မှုသည် အမြဲတမ်း ပြင်းထန်သောသော့ရှာဖွေမှုတစ်ခု ဖြစ်နေပါသလား။
- RSA cipher တွင်၊ Alice သည် Bob သို့ မက်ဆေ့ချ်ကို စာဝှက်ရန် Bob ၏ အများသူငှာသော့ လိုအပ်ပါသလား။
- hash function သို့မဟုတ် MAC ကိုတည်ဆောက်ရန် block cipher ကိုသုံးနိုင်ပါသလား။
- RSA cipher တွင် အများသူငှာနှင့် သီးသန့်သော့ မည်မျှပါဝင်သနည်း။
- OFB မုဒ်ကို သော့လွှင့်ထုတ်ပေးသည့် စက်များအဖြစ် သုံးနိုင်ပါသလား။
EITC/IS/CCF Classical Cryptography Fundamentals တွင် နောက်ထပ်မေးခွန်းများနှင့် အဖြေများကို ကြည့်ပါ။