Applied kleptography in TLS

Bc. Adam Janovský

Master's thesis

Abstract:

Cílem této práce je prostudovat možnosti kleptografie v protokolu TLS. Kleptografie se zabývá zabezpečeným a skrytým vynášením informací z kryptografických protokolů, které jsou implementovány v black-box zařízeních. Práce nejprve vymezuje subliminální kanál jako informační kanál k vynášení informací z příslušného systému. Dále práce prezentuje odvětví kleptografie a dává příklady infikovaných algoritmů – RSA, ElGamal a Diffie-Helllman. Praktická část práce nejprve krátce představuje protokol TLS, a následně hodnotí doposud navržená kleptografická zadní vrátka pro tento protokol. Na základě těchto návrhů jsou pak představena nová zadní vrátka a je formálně dokázána jejich bezpečnost. Závěrem pak práce studuje možné způsoby detekce pro navržená zadní vrátka.

Abstract:

The thesis studies applied kleptography in TLS protocol. Kleptography is an art of stealing information securely and subliminally from cryptographic protocols embedded into black-box devices. The thesis first outlines subliminal channels that are used to exfiltrate private information from the underlying system. Then, the field of kleptography is presented and examples of subverted algorithms -- RSA, ElGamal, Diffie-Hellman -- are given. Further, the thesis briefly revisits TLS protocol and reviews proposed asymmetric backdoors for this protocol. Based on these, improved variant of asymmetric backdoor is presented, and its security is formally proven. Finally, the thesis discusses possible ways of detection for the backdoor.

Keywords

Backdoor, cryptovirology, information security, kleptography, TLS

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 21. 6. 2018
• Supervisor: Mgr. et Mgr. Jan Krhovják, Ph.D.
• Reader: prof. RNDr. Václav Matyáš, M.Sc.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Informatics / Information Technology Security