Информатика и выч. техника \ Основы теории защиты информации

Потокові шифри. Математична модель ПСШ. Шифри ПСШ Вернама та гамування, страница 2

Складемо за модулем 2:

;                    (9.14)

2) відновлення  у просторі та часі;

3) структурна скритність:

;                              (9.15)

4)                                                                                          (9.16)

9.3 Приклади реалізації ПСШ

На рисунку 9.2 наведена структурна схема шифроутворюючого засобу шифру SNOW.

 


Рисунок 9.2

1. В якості генератора використовують лінійний рекурентний регістр, побудований над полем .

бітів.

Поліном  над полем  є примітивним. Тому він породжує поле .

2. .

3. Лінійна рекурентна послідовність має низьку структурну скритність.

.

Шифруючий автомат використовують для підвищення структурної скритності:

,                                         (9.17)

де  – гама проміжна.

9.4Робота алгоритму ГОСТ 28147-89 в режимі гамування

Процес розшифрування Ci = A(0)B(0) (2.16) в режимі простої заміни здійснюється за формулами:

A(i) = fш(A(i-1) [+] X(j) )  B(i-1);

B(i) = A(i-1);                                                                  (9.18)

для ; j = i-1;

A(i) = fш(A(i-1) [+] X(j) )  B(i-1);

B(i) = A(i-1);                                                                  (9.19)

для ; j = (32-i) mod 8;

A(32) = A(31);

B(32) = fш(A(31) [+] X(0) )  B(31);                           (9.20)

для i = 32.

В (2.16)-(2.19) i – номер ітерації. В результаті виконання 32 циклів формується відкритий блок інформації

                                         Mi = A(32)B(32) .                  (9.21)

Відкриті дані M, які підлягають шифруванню, розбиваються на блоки Mi довжиною 64 бітів.

Рівняння зашифрування даних може бути подане в такому вигляді:

                       Г(i) = A(Y(i-1) [+] C2, Z(i-1) {+} C1 ) ,                                                             (9.22)

                                        C(i) = Г(i)  M(i),                 (9.23)

де C(i) – 64-розрядний блок зашифрованого тексту;

А – функція шифрування в режимі простої заміни;

С1 і С2 – константи: C1 = 01010101h, C2 = 01010104h;

Y(i) і Z(i) – 32-розрядні числа, які визначаються ітеративно за формулами:

                                       (Y(0), Z(0)) = A(S) ,                                                                               (9.24)

(Y(i), Z(i)) = (Y(i-1) [+] C2, Z(i-1) {+} C1 ),              (9.25)

де S – 64-розрядна синхропосилка.

Синхропосилка не є секретним елементом шифру і передається разом з зашифрованим повідомленням. При розшифруванні відокремлюється синхропосилка та формується вектор (Y(0), Z(0)) за формулою (2.23).

64-розрядний блок відкритого тексту M(i) обчислюється за формулою:

                                       M(i) = Г(i)  C(i) ,                (9.26)

де Г(i) – блок гами розшифрування, що визначається рівняннями (2.21) і (2.24).

Рисунок 9.3 – Режим гамування

Робота алгоритму ГОСТ 28147-89 в режимі гамування зі зворотним зв'язком

Відкриті дані T, які підлягають зашифруванню, розбиваються на блоки M(i) довжиною 64 бітів.

Рівняння зашифрування даних у цьому режимі може бути подане у вигляді:

                                      C(1) = A(S)  M(1),               (9.27)

                       C(i) = A(C(i-1))  M(i) = Г(i)  M(i), (9.28)

де C(i) – 64-розрядний блок зашифрованого тексту;

А – функція зашифрування у режимі простої заміни;

S – 64-розрядна синхропосилка.

Рівняння розшифрування у режимі гамування зі зворотним зв'язком може бути подано рівняннями:

                                      M(1) = A(S)  C(1),               (9.29)

                        M(i) = A(C(i-1))  C(i) = Г(i)  C(i). (9.30)

Г(i)
 

Рисунок 9.4 – Режим гамування зі зворотним зв'язком

Скачать файл