Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
GOS-answers_last_2.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
2.5 Mб
Скачать

4. Блочные шифры.

Представляют собой последовательность (с возможным повторением и чередованием) основных методов преобразования, применяемую к блоку (части) шифруемого текста. Блочные шифры на практике встречаются чаще, чем “чистые” преобразования того или иного класса в силу их более высокой криптостойкости. Российский и американский стандарты шифрования основаны именно на этом классе шифров.

Блочное шифрование можно осуществлять двояко:

  • Без обратной связи (ОС). Несколько битов (блок) исходного текста шифруютс одновременно, и каждый бит исходного текста влияет на каждый бит шифртекста. Однако взаимного влияния блоков нет, то есть два одинаковых блока исходного текста будут представлены одинаковым шифртекстом. Поэтому подобные алгоритмы можно использовать только для шифрования случайной последовательности битов (например, ключей). Примерами являются DES в режиме ECB и ГОСТ 28147 - 89 в режиме простой замены.

  • С обратной связью. Обычно ОС организуется так: предыдущий шифрованный блок складывается по модулю 2 с текущим блоком. В качестве первого блока в цепи ОС используетс инициализирующее значение. Ошибка в одном бите влияет на два блока - ошибочный и следующий за ним. Пример - DES в режиме CBC.

Генератор ПСЧ может применяться и при блочном шифровании:

  • Поблочное шифрование потока данных. Шифрование последовательных блоков (подстановки и перестановки) зависит от генератора ПСЧ, управляемого ключом.

  • Поблочное шифрование потока данных с ОС. Генератор ПСЧ управляется шифрованным или исходным текстом или обоими вместе.

Примеры симметричных алгоритмов шифрования:

  • Алгоритм шифрования DES - блочный шифр на основе схемы Файстеля. Длина блоков – 64 бита, длина ключа – 56 бит. Используется 16 раундов.

DES предусматривает 4 режима работы:

  • ECB (Electronic Codebook) электронный шифрблокнот;

  • CBC (Cipher Block Chaining) цепочка блоков;

  • CFB (Cipher Feedback) обратная связь по шифртексту;

  • OFB (Output Feedback) обратная связь по выходу

  • Алгоритм шифрования DES CBC (2-х и 3-х блочный). Двойной DES заключается в шифровании в две стадии с использованием двух ключей. Тройной DES с двумя ключами заключается в чередовании: шифрование – расшифрование – шифрование, причем для каждой операции используется свой ключ

  • Алгоритм шифрования Blowfish - блочный шифр на основе схемы Файстеля. 16 раундов. Длина блока 64 бит, длина ключа 448 бит. Ключ применяется для вычисления 4-х S-матриц (ключ генерируется в 18 32-битовый подключей, которые хранятся в Р-массиве)

  • Алгоритм шифрования RC-5 - блочный шифр. Длина блока 32, 64 или 128 бит. Длина ключа от 0 до 2040 бит. Число раундов от 0 до 255. Рон Райвест предлагает использовать RC5-32/12/16 в качестве «стандартной» версии.

  • Алгоритм шифрования CAST-128 - блочный шифр. Длина блока 64 бит. Длина ключа 40-128 бит с шагом 8. Раундов 16

  • Алгоритм шифрования IDEA - блочный шифр. Длина блока 64 бит. Длина ключа 128 бит. 8 раундов. Конфузия достигается путем использования трех операций:

  • - XOR (исключающее ИЛИ)

  • - Сложение целых чисел по модулю с входными и выходными значениями.

  • - Умножение целых чисел с входными и выходными значениями

Диффузия обеспечивается мультипликативно-аддитивной структурой (МА)

  • Алгоритм шифрования ГОСТ 28147—89 - блочный шифр с 256-битным ключом и 32 циклами преобразования, оперирующий 64-битными блоками. Стандарт включает три алгоритма зашифровывания (расшифровывания) данных: режим простой замены, режим гаммирования, режим гаммирования с обратной связью - и режим выработки имитовставки. С помощью имитовставки можно зафиксировать случайную или умышленную модификацию зашифрованной информации. Вырабатывать имитовставку можно или перед зашифровыванием (после расшифровывания) всего сообщения, или одновременно с зашифровыванием (расшифровыванием) по блокам.

Следует отметить, что в отличие от DES, у ГОСТ 28147 - 89 блок подстановки можно произвольно изменять, то есть он является дополнительным 512 - битовым ключом. Достоинствами ГОСТ 28147 - 89 являютс также наличие защиты от навязывания ложных данных (выработка имитовставки) и одинаковый цикл шифрования во всех четырех алгоритмах ГОСТА.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]