Криптографічні методи. Шифр Цезаря. Шифр Віженера. Алгоритм DES, страница 5

Символом E позначене перетворення яке розширює вхідний 32-бітовий блок до 48-бітового блоку відповідно до приведеного нижче таблицею. 32 біта вхідного блоку поділяються на 8 груп з 4 битів, потім кожна така група перетвориться в групу з 6 битів. Вхідний блок замкнуть у петлю, так що остання група з 4 битів є сусідньою ліворуч стосовно першого.  Результат цього перетворення розглядається як вісім 6-бітових блоків, над якими будуть виконуватися перетворення S₁…S₈... Кожний стовпець таблиці відповідає одному 6-бітовому блоку, у який записані біти вхідного 32-бітового блоку.

32	1	2	3	4	5
4	5	6	7	8	9
8	9	10	11	12	13
12	13	14	15	16	17
16	17	18	19	20	21
20	21	22	23	24	25
24	25	26	27	28	29
28	29	30	31	32	1

Таблиця 2 - Перетворення E(R)

Перетворення S

48-бітний результат операції XOR поділяється на 8 груп по 6 битів, потім кожна група перетвориться в групу з 4 битів по своїй таблиці S₁…S₈...

            Перетворення P

Перетворення являє собою мікширування битів по визначеній таблиці. Таблиці S і перестановка P – постійні в системі.

Розширенняключа

Розширення ключа являє собою генерацію шістнадцяти 48-бітових допоміжних ключів, що використовуються в S-P перетворенні. Перетворення PC-1 і PC-2 аналогічні перетворенню Е в схемі обчислення функції f.

TripleDes – DES c 192-бітовим ключем

Для підвищення рівня Малюнок 2 Розширення ключа в алгоритмі DES.

таємності, що забезпечує алгоритм DES фірмою IBM був запропонований алгоритм TripleDES – потрійний DES. Схема шифрування має такий вигляд:

192-бітовий ключ розділяється на три 64-бітових ключі ДО₁, ДО₂, ДО₃;

Зашифрувати блок алгоритмом DES за допомогою ключа ДО₁;

Дешифрувати блок алгоритмом DES за допомогою ключа ДО₂;

Зашифрувати блок алгоритмом DES за допомогою ключа ДО₃.

            У країнах СНД в основному користуються криптосистемою
ДСТ 28 147-89. Вона улаштована принципово так само як DES, але трохи більш громіздка (наприклад, у ній 256-бітний ключ і 32 ітерації).

            Достоїнством криптосистем такого роду є висока швидкість за- і розшифровки, що показано в таблиці 1.3.

Таблиця 3 - Швидкість роботи DES

Процесор	8088	80286	80386	80486	Pentium
Швидкість (тис. DES блоків у секунду)	0,37	1,1	5,0	43,0	116,0

Майже із самого моменту своєї появи DES став об'єктом ретельного вивчення. При 2⁵⁶ » 10¹⁷  ключів силова атака (повний перебір ключів доти, поки з криптограми не вийде осмислений текст) уже тоді лише з невеликим запасом перевищувала можливості ЕОМ. Був опублікований проект спеціалізованого багатопроцесорного комп'ютера вартістю близько 20 млн. дол., що міг би розкрити DES шляхом повного перебору приблизно за 12 годин. У відомому змісті DES виправдав надії своїх прихильників. Незважаючи на інтенсивні і ретельні дослідження алгоритму, ще ніхто не повідомив про уразливі місця, на основі яких можна було б запропонувати метод криптоаналіза, істотно кращий чим повний перебір. Офіційна думка фахівців залишається таким: DES – дуже гарний алгоритм, хоча і з малим ключем.

ВПРАВИ

1.Завдяки чому алгоритм DES є стійким?

2.Напишіть програму що реалізує алгоритм DES.

ВИСНОВКИ

       Симетричні криптоалгоритми на даному етапі використовуються не так поширено як асиметричні, але така криптосистема як DES, э відомою та популярною.  Так як симетричні криптоалгоритми  є бистродіючими та легкими в застосуванні, вони часто використовуються у парі з асиметричними.