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Q4375795 Segurança da Informação
Durante uma auditoria de segurança em um tribunal, um analista de TI elaborou um relatório de modernização para um sistema legado de tramitação processual que não recebe atualizações de arquitetura há duas décadas. No documento, o analista aponta que os dados em repouso no banco de dados são cifrados de forma simétrica com o algoritmo DES.
Além disso, constatou-se que a assinatura digital das peças processuais aplica o algoritmo assimétrico RSA sobre um resumo criptográfico do documento gerado nativamente pela função de hash MD5.

Considerando o cenário descrito e os fundamentos dos algoritmos criptográficos em uso, analise as afirmativas relativas ao diagnóstico do analista.

I. O sistema legado, ao manter o uso do DES para cifrar os documentos, apresenta uma vulnerabilidade crítica a ataques de força bruta sobre o espaço de chaves se comparado a um sistema atualizado que utilize o AES-128.
II. A geração periódica de um novo par de chaves RSA para os magistrados eliminaria os riscos de colisão associados à verificação de integridade das peças processuais assinadas no sistema.
III. A continuidade do uso da função MD5, ou mesmo sua eventual substituição direta pelo algoritmo SHA-1, mantém o sistema exposto ao risco de que dois documentos com teores diferentes produzam o mesmo resumo criptográfico.

Com base nas propriedades matemáticas e na segurança técnica dos algoritmos citados, está correto o que se afirma em  
Alternativas

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Gabarito: C

Fundamento decisivo: O enunciado exige distinguir a força bruta contra o DES da resistência a colisões do hash usado na assinatura; renovar as chaves RSA não atua sobre esse hash. Assim, I e III são verdadeiras, e o gabarito é C.

Tema central: Vulnerabilidades criptográficas e assinaturas digitais
Análise das alternativas
A
Errada
Reconhece corretamente I, mas exclui indevidamente III. MD5 e SHA-1 têm resistência a colisões comprometida por ataques conhecidos; portanto, manter MD5 ou substituí-lo diretamente por SHA-1 preserva a exposição a documentos distintos com o mesmo resumo.
B
Errada
Inclui II indevidamente e exclui III. A renovação das chaves RSA não modifica o MD5 responsável pelo resumo, de modo que não elimina suas colisões. Além disso, SHA-1 também tem resistência a colisões comprometida, tornando III verdadeira.
C
Certa
A alternativa C reúne as duas afirmativas verdadeiras e exclui a falsa.

I é verdadeira: o DES utiliza 56 bits efetivos de chave, correspondentes a 2^56 possibilidades, enquanto o AES-128 possui 2^128 possibilidades. Essa diferença no espaço de busca fundamenta a vulnerabilidade do DES à força bruta em comparação com o AES-128.

III é verdadeira: tanto MD5 quanto SHA-1 apresentam ataques conhecidos de colisão, isto é, permitem encontrar documentos distintos que produzem o mesmo resumo criptográfico. Não se trata apenas da possibilidade matemática abstrata de colisões: a resistência desses algoritmos a encontrá-las está comprometida. Essa propriedade é necessária ao uso seguro do hash em assinaturas digitais; por isso, substituir MD5 diretamente por SHA-1 não resolve o problema apontado.

II é falsa: o cálculo do resumo e a operação de assinatura RSA são etapas distintas. Renovar o par de chaves RSA modifica as chaves usadas na assinatura, mas não altera a função MD5 nem desfaz a igualdade entre os resumos de documentos que colidem. Logo, a medida não elimina o risco identificado.
D
Errada
Exclui I apesar de o DES possuir apenas 2^56 chaves possíveis, contra 2^128 do AES-128, diferença que sustenta sua maior vulnerabilidade à busca exaustiva. Também inclui II incorretamente: trocar as chaves RSA não corrige a função hash usada antes da assinatura.
E
Errada
O erro é considerar II verdadeira. Embora I e III estejam corretas, renovar o par de chaves RSA não restaura a resistência a colisões do MD5: documentos que produzem o mesmo resumo continuam produzindo esse mesmo resumo após a troca das chaves.
Pegadinha da questão
A proposta de renovar periodicamente as chaves parece uma medida de modernização suficiente, mas atua em um componente diferente daquele que apresenta a vulnerabilidade. A questão explora a confusão entre segurança das chaves de assinatura e resistência a colisões do hash.
Dica para questões semelhantes
  • Ao comparar resistência à força bruta, identifique os bits efetivos da chave: não confunda esse valor com o tamanho do bloco ou com bits de paridade.
  • Ao avaliar uma substituição de hash, verifique a resistência a colisões do algoritmo de destino; trocar o nome do algoritmo não basta para corrigir a vulnerabilidade.
  • Diferencie encontrar dois documentos com o mesmo hash de substituir arbitrariamente um documento já assinado: a existência de ataques de colisão não autoriza essa segunda conclusão.

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Comentários

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Para responder corretamente, vamos analisar cada uma das afirmativas apresentadas com base nos fundamentos de criptografia:

Análise das Afirmativas

* I. O sistema legado, ao manter o uso do DES para cifrar os documentos, apresenta uma vulnerabilidade crítica a ataques de força bruta sobre o espaço de chaves se comparado a um sistema atualizado que utilize o AES-128.

* Verdadeiro. O algoritmo DES (Data Encryption Standard) utiliza uma chave efetiva de apenas 56 bits, o que significa um espaço de chaves de 2^{56}. Hoje, com o poder computacional moderno, essa chave pode ser quebrada por força bruta em poucas horas ou até minutos. Em contraste, o AES-128 utiliza chaves de 128 bits (2^{128}), tornando ataques de força bruta computacionalmente inviáveis.

* II. A geração periódica de um novo par de chaves RSA para os magistrados eliminaria os riscos de colisão associados à verificação de integridade das peças processuais assinadas no sistema.

* Falso. O risco de colisão (quando dois arquivos diferentes geram o mesmo resumo/hash) é uma vulnerabilidade inerente à função de hash (neste caso, o MD5), e não ao algoritmo de assinatura assimétrica (RSA) ou à validade das chaves dos usuários. Trocar ou rotacionar as chaves RSA não resolve o problema de o MD5 ser vulnerável a ataques de colisão.

* III. A continuidade do uso da função MD5, ou mesmo sua eventual substituição direta pelo algoritmo SHA-1, mantém o sistema exposto ao risco de que dois documentos com teores diferentes produzam o mesmo resumo criptográfico.

* Verdadeiro. Tanto o MD5 quanto o SHA-1 são considerados criptograficamente quebrados no que tange à resistência a colisões (foram encontradas formas práticas de gerar colisões para ambos, como demonstrado pelo ataque SHAttered contra o SHA-1 em 2017). Substituir o MD5 diretamente pelo SHA-1 não garante a segurança moderna exigida; seria necessária a adoção de funções da família SHA-2 (como SHA-256) ou SHA-3.

Conclusão

Estão corretas apenas as afirmativas I e III.

Portanto, a alternativa correta é I e III, apenas.

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