Шифрлаш алгоритмларининг асосий синфлари ва уларнинг хусусиятлари

СИММЕТРИЧНЫЕ КРИПТОСИСТЕМЫ (DES)

• gmail: [e-mail]
• Лекция: 30ч

СИММЕТРИЧНЫЕ ШИФРЫ

• Блочные шифры. Обрабатывают информацию блоками определённой длины (обычно 64, 128 бит), применяя к блоку ключ в установленном порядке, как правило, несколькими циклами перемешивания и подстановки, называемыми раундами. Результатом повторения раундов является лавинный эффект — нарастающая потеря соответствия битов между блоками открытых и зашифрованных данных.
• Поточные шифры, в которых шифрование проводится над каждым битом либо байтом исходного (открытого) текста с использованием гаммирования. Поточный шифр может быть легко создан на основе блочного (например, ГОСТ 28147-89 в режиме гаммирования), запущенного в специальном режиме.

БЛОЧНЫЙ ШИФР

ОБЩАЯ СХЕМА РАБОТЫ БЛОЧНОГО ШИФРА

ПОСТРОЕНИЕ БЛОЧНОГО ШИФРА

СЕТЬ ФЕЙСТЕЛЯ SP-СЕТИ

СЕТЬ ФЕЙСТЕЛЯ

• Сеть Фейстеля, конструкция Фейстеля (англ. Feistel network, Feistel cipher) — один из методов построения блочных шифров. Сеть состоит из ячеек, называемых ячейками Фейстеля. На вход каждой ячейки поступают данные и ключ. На выходе каждой ячейки получают изменённые данные и изменённый ключ.
• Ключ выбирается в зависимости от алгоритма шифрования/расшифрования и меняется при переходе от одной ячейки к другой. Большинство современных блочных шифров (DES, RC2, RC5, RC6, Blowfish, FEAL, CAST-128, TEA, XTEA, XXTEA и др.) используют сеть Фейстеля в качестве основы.

СЕТЬ ФЕЙСТЕЛЯ

ПАРАМЕТРЫ СИММЕТРИЧНЫХ ШИФРОВ

СЕТЬ ФЕЙСТЕЛЯ

БЛОЧНЫЕ ШИФРЫ

СТАНДАРТ ШИФРОВАНИЯ ДАННЫХ DATA ENCRYPTION STANDARD

• В 1977 году Национальное бюро Стандартов США (NBS) опубликовало стандарт шифрования данных Data Encryption Standard (DES), предназначенный для использования в государственных и правительственных учреждениях США для защиты от несанкционированного доступа важной, но несекретной информации. Алгоритм, положенный в основу стандарта, распространялся достаточно быстро, и уже в 1980 году был одобрен ANSI. С этого момента DES превращается в стандарт не только по названию (Data Encryption Standard), но и фактически. Появляются программное обеспечение и специализированные микро ЭВМ, предназначенные для шифрования/расшифрования информации в сетях передачи данных и на магнитных носителях. К настоящему времени DES является наиболее распространенным алгоритмом, используемым в системах защиты коммерческой информации.

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА АЛГОРИТМА DES

ОБОБЩЕННАЯ СХЕМА ШИФРОВАНИЯ В АЛГОРИТМЕ DES

• Структура алгоритма шифрования DES

ГЕНЕРАЦИЯ КЛЮЧЕЙ

• Ключ:133457799BBCDFF1(Шестнадцатеричная система счисления);
• 00010011 00110100 01010111 01111001 10011011 10111100 11011111 11110001 (Двоичная система счисления)

• 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56 и 64 биты исчезают.

ГЕНЕРАЦИЯ КЛЮЧЕЙ

• 1111000 0110011 0010101 0101111 0101010 1011001 1001111 0001111-56 битный ключ

ГЕНЕРАЦИЯ КЛЮЧЕЙ

• Создать 48 битный ключ с 56 битного ключа

ШИФРОВАНИЯ

• Текст: 0123456789ABCDEF(16 сс);
• 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 (2сс)

ШИФРОВАНИЯ

ШИФРОВАНИЯ

ШИФРОВАНИЯ(S БЛОКОВ)

ШИФРОВАНИЯ(S БЛОКОВ)

• B(1)= 011000; (00)=0(10 сс); (1100)=12(10 сс)

• 5(10сс)=
• 0101(2сс)
• B(011000)=S(B)
• (0101)

ШИФРОВАНИЯ

• Шифрования(S блоков)

L(0) И F(R(0)+K(1)) ВЫЧИСЛЯЕТСЯ ПО ХОR И ПОЛУЧАЕТСЯ R(1) И ПЕРВЫЙ РАУНД ЗАКАНЧИВАЕТСЯ ШИФРОВАНИЯ

ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ 16 РАУНДОВ L(16) И R(16) ОБЪЕДИНЯЕТСЯ КАК R(16)L(16) И ПЕРЕУСТАНОВИТСЯ ПО СЛЕДУЮЩЕЙ ТАБЛИЦЕ

ШИФРОВАНИЯ