Добавил:

Fragga Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

МИРЭА - Российский технологический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Курсовая Построение и исследование криптосистемы на основе Rijndael / rijndael

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

26.05.2014

Размер:

284.26 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 54 5 > Следующая >>>

4.3.15 Проверка случайных отклонений (Random-Excursion).

Внимание этого теста сосредоточено на числе циклов, имеющих точно K посещений в совокупной сумме случайного хождения. Совокупная сумма случайного хождения получена из частичных сумм после замены 0 и 1 в исходной последовательности на −1 и +1. Цикл случайного хождения состоит из последовательности шагов длины единицы, которая начинается и заканчивается в одном и том же состоянии. Цель этого теста состоит в том, чтобы определить, отклоняется ли число посещений отдельного состояния в пределах цикла, от того, которого можно было бы ожидать для случайной последовательности.

4.3.16Проверка случайных отклонений (вариант) (Random-Excursion-V).

Внимание этого теста сосредоточено на общем количестве посещений отдельных состояния в совокупной сумме случайного хождения. Цель этого теста состоит в том, чтобы обнаружить отклонения от ожидаемого числа посещений различных состояний в случайном хождении. Данный тест является расширением предыдущего.

4.4Результат тестирования генератора.

Ниже приведено содержимое файла результата тестирования генератора.

--------------------------------------------------------------------------------

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 P-VALUE PROPORTION STATISTICAL TEST

--------------------------------------------------------------------------------

103	87	84	98	100	102	117	103	113	93	0.385543	0.9920	Frequency
101	95	89	115	93	95	107	102	109	94	0.723804	0.9900	Block-Frequency
91	99	91	94	96	104	105	95	116	109	0.721777	0.9910	Cusum
102	90	78	102	102	94	99	120	114	99	0.196920	0.9900	Cusum
82	99	91	86	112	122	106	112	95	95	0.102526	0.9930	Runs
94	101	97	101	101	92	100	104	108	102	0.992084	0.9980	Long-Run
85	103	116	116	112	83	84	108	107	86	0.042255	0.9960	Rank
97	124	101	116	102	104	94	88	80	94	0.097159	0.9970	FFT
98	107	103	92	94	82	98	106	101	119	0.448424	0.9870	Aperiodic-Template
95	89	108	94	106	100	96	104	84	124	0.245490	0.9890	Aperiodic-Template
110	84	94	96	102	104	93	84	120	113	0.161703	0.9890	Aperiodic-Template
112	80	99	92	110	108	94	97	101	107	0.467322	0.9880	Aperiodic-Template
93	125	93	106	107	104	82	105	84	101	0.112047	0.9920	Aperiodic-Template
101	104	106	100	102	103	78	92	108	106	0.622546	0.9870	Aperiodic-Template
102	95	113	106	85	102	99	110	100	88	0.628790	0.9880	Aperiodic-Template
112	91	98	97	85	99	111	99	98	110	0.647530	0.9860	Aperiodic-Template
108	108	102	89	119	97	80	91	104	102	0.259616	0.9850	Aperiodic-Template
119	114	85	96	86	123	89	103	94	91	0.038818	0.9880	Aperiodic-Template
91	96	93	105	113	125	92	93	90	102	0.223648	0.9880	Aperiodic-Template
106	92	92	94	110	93	119	102	100	92	0.556460	0.9920	Aperiodic-Template
125	80	86	107	102	87	107	110	96	100	0.065230	0.9860	Aperiodic-Template
90	80	104	110	124	104	102	82	104	100	0.077607	0.9880	Aperiodic-Template
118	94	103	90	122	107	89	92	101	84	0.107512	0.9840	Aperiodic-Template
107	103	86	98	106	110	98	98	114	80	0.352107	0.9890	Aperiodic-Template
89	113	98	100	108	106	87	95	107	97	0.693142	0.9950	Aperiodic-Template
102	99	91	95	111	99	94	102	104	103	0.965083	0.9910	Aperiodic-Template
102	117	89	112	94	102	95	91	102	96	0.612147	0.9870	Aperiodic-Template
83	117	87	93	124	97	100	87	112	100	0.049664	0.9910	Aperiodic-Template
100	97	116	94	93	98	90	104	113	95	0.674543	0.9880	Aperiodic-Template
110	114	101	112	96	86	96	109	91	85	0.307077	0.9850	Aperiodic-Template
96	97	91	98	108	106	91	95	111	107	0.846338	0.9940	Aperiodic-Template
104	105	106	92	104	89	96	92	109	103	0.877083	0.9890	Aperiodic-Template
107	121	98	84	98	104	89	96	96	107	0.373625	0.9940	Aperiodic-Template
98	110	102	81	121	99	122	92	89	86	0.038062	0.9920	Aperiodic-Template
101	101	115	102	101	97	97	96	106	84	0.781106	0.9930	Aperiodic-Template

115	111	98	74	108	88	100	112	98	96	0.123038	0.9940	Aperiodic-Template
96	94	105	112	109	88	97	88	111	100	0.616305	0.9930	Aperiodic-Template
92	120	107	102	77	99	116	86	103	98	0.087692	0.9890	Aperiodic-Template
104	92	106	98	89	92	117	104	85	113	0.347257	0.9900	Aperiodic-Template
86	107	112	88	93	88	101	111	94	120	0.169981	0.9880	Aperiodic-Template
104	99	90	114	102	93	108	113	79	98	0.316052	0.9880	Aperiodic-Template
107	104	110	89	95	98	95	104	99	99	0.936823	0.9850	Aperiodic-Template
98	113	105	105	96	85	102	116	91	89	0.413628	0.9900	Aperiodic-Template
83	95	100	116	88	115	94	116	102	91	0.155499	0.9930	Aperiodic-Template
97	101	101	102	116	86	102	102	98	95	0.830808	0.9930	Aperiodic-Template
109	93	101	103	113	96	103	87	115	80	0.257004	0.9880	Aperiodic-Template
88	114	93	117	104	89	99	95	110	91	0.332970	0.9920	Aperiodic-Template
97	129	99	78	93	96	115	101	108	84	0.021554	0.9870	Aperiodic-Template
92	103	97	93	114	114	100	95	90	102	0.686955	0.9950	Aperiodic-Template
104	105	89	102	85	110	93	87	117	108	0.302657	0.9930	Aperiodic-Template
96	87	122	97	99	90	123	101	89	96	0.106877	0.9860	Aperiodic-Template
96	109	105	102	102	101	83	106	105	91	0.777265	0.9880	Aperiodic-Template
113	96	119	78	115	102	103	93	81	100	0.052275	0.9930	Aperiodic-Template
89	98	112	90	97	105	90	111	106	102	0.674543	0.9900	Aperiodic-Template
101	102	96	96	100	93	107	96	87	122	0.530120	0.9920	Aperiodic-Template
102	97	100	96	86	102	113	96	111	97	0.794391	0.9900	Aperiodic-Template
101	104	102	101	95	94	102	113	96	92	0.948298	0.9910	Aperiodic-Template
103	102	91	91	105	94	100	116	102	96	0.823725	0.9870	Aperiodic-Template
100	105	86	102	103	103	101	85	91	124	0.258307	0.9880	Aperiodic-Template
88	86	93	96	111	105	103	97	124	97	0.240501	0.9830	Aperiodic-Template
81	112	98	96	113	87	95	118	94	106	0.169981	0.9900	Aperiodic-Template
104	98	96	104	108	103	100	86	113	88	0.705466	0.9920	Aperiodic-Template
82	93	101	103	104	122	91	85	107	112	0.128874	0.9900	Aperiodic-Template
105	106	97	85	98	98	91	116	118	86	0.236810	0.9870	Aperiodic-Template
108	108	94	104	114	86	90	88	102	106	0.478839	0.9900	Aperiodic-Template
106	89	100	107	102	105	93	101	111	86	0.737915	0.9890	Aperiodic-Template
114	92	105	107	98	91	103	96	94	100	0.851383	0.9900	Aperiodic-Template
88	75	91	115	108	90	110	124	91	108	0.014550	0.9920	Aperiodic-Template
123	97	77	89	95	104	91	109	112	103	0.079538	0.9900	Aperiodic-Template
91	100	99	104	89	108	109	92	107	101	0.853049	0.9910	Aperiodic-Template
99	104	105	123	100	84	102	104	91	88	0.295391	0.9930	Aperiodic-Template
90	108	94	102	96	106	96	102	118	88	0.591409	0.9870	Aperiodic-Template
103	93	100	103	89	98	92	112	105	105	0.875539	0.9930	Aperiodic-Template
102	108	95	89	104	84	106	96	115	101	0.570792	0.9880	Aperiodic-Template
103	106	76	98	122	98	110	94	102	91	0.147815	0.9920	Aperiodic-Template
105	105	109	82	89	97	119	89	98	107	0.262249	0.9940	Aperiodic-Template
108	120	89	83	99	113	93	106	87	102	0.161703	0.9880	Aperiodic-Template
102	94	105	104	102	104	116	97	101	75	0.357000	0.9880	Aperiodic-Template
83	98	104	91	111	109	99	83	100	122	0.134944	0.9960	Aperiodic-Template
91	90	113	96	107	96	88	110	109	100	0.579021	0.9890	Aperiodic-Template
104	75	114	103	102	107	96	103	99	97	0.406499	0.9860	Aperiodic-Template
100	79	122	118	88	91	103	104	101	94	0.081510	0.9930	Aperiodic-Template
97	108	103	94	92	82	99	106	100	119	0.433590	0.9870	Aperiodic-Template
100	102	94	100	113	111	94	99	98	89	0.841226	0.9940	Aperiodic-Template
103	106	88	108	87	99	114	98	96	101	0.699313	0.9900	Aperiodic-Template
105	92	109	89	92	100	107	98	104	104	0.883171	0.9840	Aperiodic-Template
89	77	104	111	99	102	98	95	117	108	0.228367	0.9920	Aperiodic-Template
82	89	112	96	104	128	100	104	94	91	0.081013	0.9910	Aperiodic-Template
120	87	79	101	115	96	103	108	93	98	0.130369	0.9870	Aperiodic-Template
89	100	109	99	101	104	106	97	99	96	0.971006	0.9900	Aperiodic-Template
91	113	93	100	120	109	88	92	92	102	0.307077	0.9920	Aperiodic-Template
100	95	118	88	92	101	96	101	104	105	0.723804	0.9840	Aperiodic-Template
90	105	94	109	98	93	107	108	87	109	0.680755	0.9890	Aperiodic-Template
105	121	86	95	114	97	95	96	94	97	0.368587	0.9830	Aperiodic-Template
106	107	105	88	85	108	100	108	89	104	0.591409	0.9920	Aperiodic-Template
94	113	83	105	118	86	107	105	98	91	0.214439	0.9900	Aperiodic-Template
101	95	90	92	105	95	96	115	109	102	0.773405	0.9930	Aperiodic-Template
85	90	102	107	111	115	90	88	111	101	0.282626	0.9930	Aperiodic-Template
102	89	96	104	111	110	103	105	87	93	0.709558	0.9930	Aperiodic-Template
103	96	89	112	93	104	101	106	95	101	0.899171	0.9880	Aperiodic-Template
115	106	96	106	85	90	102	92	101	107	0.579021	0.9880	Aperiodic-Template
92	100	89	93	108	110	94	93	120	101	0.452173	0.9920	Aperiodic-Template
95	95	107	90	109	93	114	104	94	99	0.761719	0.9900	Aperiodic-Template
96	102	104	97	86	102	86	114	107	106	0.614226	0.9920	Aperiodic-Template
101	93	90	101	114	106	95	102	99	99	0.901959	0.9940	Aperiodic-Template
98	100	97	110	121	109	98	87	97	83	0.271619	0.9940	Aperiodic-Template
98	93	101	93	102	105	112	97	101	98	0.968128	0.9890	Aperiodic-Template
108	95	98	96	108	100	98	105	108	84	0.814724	0.9870	Aperiodic-Template
101	102	108	94	111	91	110	97	96	90	0.805569	0.9870	Aperiodic-Template

98	109	104	113	92	94	103	104	95	88	0.775337	0.9950	Aperiodic-Template
102	107	105	90	76	107	107	91	105	110	0.305599	0.9860	Aperiodic-Template
90	78	102	109	105	93	98	117	101	107	0.285427	0.9900	Aperiodic-Template
88	97	108	95	104	107	95	100	99	107	0.922855	0.9900	Aperiodic-Template
98	121	91	108	98	92	106	92	87	107	0.370262	0.9940	Aperiodic-Template
95	97	100	91	106	108	96	106	100	101	0.975644	0.9910	Aperiodic-Template
93	102	111	112	106	105	85	89	90	107	0.461612	0.9880	Aperiodic-Template
96	85	100	106	99	101	107	95	111	100	0.856359	0.9920	Aperiodic-Template
112	97	107	94	86	91	116	107	90	100	0.419021	0.9920	Aperiodic-Template
90	105	103	109	103	122	99	89	82	98	0.238035	0.9900	Aperiodic-Template
117	102	92	98	96	98	112	109	91	85	0.426272	0.9850	Aperiodic-Template
87	108	98	94	107	100	104	102	103	97	0.935716	0.9940	Aperiodic-Template
106	112	95	118	87	86	84	100	104	108	0.196920	0.9860	Aperiodic-Template
116	95	95	98	107	81	97	113	101	97	0.429923	0.9900	Aperiodic-Template
105	106	98	87	116	98	100	105	97	88	0.666245	0.9880	Aperiodic-Template
110	81	87	111	106	93	101	94	100	117	0.235589	0.9850	Aperiodic-Template
97	88	115	116	91	106	99	103	91	94	0.457825	0.9880	Aperiodic-Template
91	107	90	99	81	95	110	96	109	122	0.163513	0.9930	Aperiodic-Template
90	94	98	88	109	100	95	101	117	108	0.591409	0.9940	Aperiodic-Template
102	104	104	107	113	97	95	90	88	100	0.805569	0.9920	Aperiodic-Template
83	106	112	111	96	93	105	106	87	101	0.450297	0.9930	Aperiodic-Template
84	105	98	105	94	98	119	121	104	72	0.021117	0.9880	Aperiodic-Template
97	103	94	105	93	107	89	86	94	132	0.077131	0.9870	Aperiodic-Template
84	100	92	89	106	119	87	116	111	96	0.122325	0.9880	Aperiodic-Template
82	102	108	95	106	110	96	108	102	91	0.618385	0.9910	Aperiodic-Template
85	93	97	108	102	101	108	102	97	107	0.853049	0.9910	Aperiodic-Template
96	96	95	76	119	111	105	93	107	102	0.190654	0.9960	Aperiodic-Template
126	89	107	103	96	85	89	119	95	91	0.051281	0.9820	Aperiodic-Template
85	104	111	97	92	102	95	105	98	111	0.725829	0.9870	Aperiodic-Template
105	94	93	119	92	95	107	84	111	100	0.361938	0.9860	Aperiodic-Template
102	96	96	116	107	94	101	108	103	77	0.366918	0.9890	Aperiodic-Template
114	100	97	97	92	108	93	94	106	99	0.864494	0.9890	Aperiodic-Template
107	120	103	102	94	103	88	95	86	102	0.459717	0.9910	Aperiodic-Template
96	94	92	103	97	113	99	92	112	102	0.820143	0.9900	Aperiodic-Template
107	83	95	96	113	109	103	83	107	104	0.357000	0.9860	Aperiodic-Template
87	114	104	107	97	97	94	95	115	90	0.500279	0.9920	Aperiodic-Template
89	94	101	85	106	102	100	104	108	111	0.715679	0.9880	Aperiodic-Template
95	87	116	114	82	91	119	112	94	90	0.049984	0.9900	Aperiodic-Template
94	89	113	124	96	110	89	91	96	98	0.191687	0.9890	Aperiodic-Template
123	90	104	87	96	88	108	110	96	98	0.238035	0.9860	Aperiodic-Template
115	85	90	89	106	92	107	113	98	105	0.336111	0.9910	Aperiodic-Template
112	111	99	91	105	93	100	94	87	108	0.647530	0.9850	Aperiodic-Template
118	107	109	100	91	86	80	100	97	112	0.169981	0.9880	Aperiodic-Template
107	98	86	88	119	98	99	117	92	96	0.257004	0.9920	Aperiodic-Template
100	100	102	96	101	106	103	104	84	104	0.939005	0.9890	Aperiodic-Template
96	115	92	95	99	105	112	95	90	101	0.713641	0.9880	Aperiodic-Template
100	79	122	118	88	91	102	106	101	93	0.074791	0.9930	Aperiodic-Template
128	91	89	105	105	104	101	89	93	95	0.187581	0.9910	Periodic-Template
105	116	110	90	99	108	82	105	88	97	0.313041	0.9870	Universal
87	92	115	114	105	90	99	83	112	103	0.201189	0.9950	Apen
61	57	47	76	67	56	68	43	64	87	0.003270	0.9904	Random-Excursion
61	48	64	71	68	51	71	61	72	59	0.337586	0.9856	Random-Excursion
60	50	68	67	52	69	48	77	65	70	0.131806	0.9872	Random-Excursion
62	77	58	66	79	61	62	45	59	57	0.121182	0.9856	Random-Excursion
51	72	69	67	73	65	56	64	58	51	0.374496	0.9904	Random-Excursion
72	63	57	60	58	63	53	72	60	68	0.746358	0.9872	Random-Excursion
55	62	69	62	57	52	75	55	69	70	0.443251	0.9952	Random-Excursion
59	72	65	59	63	66	68	53	58	63	0.876785	0.9808	Random-Excursion
68	62	63	63	53	58	72	63	61	63	0.921704	0.9872	Random-Excursion-V
60	68	70	50	56	68	48	73	83	50	0.019791	0.9872	Random-Excursion-V
57	74	55	61	82	56	58	62	57	64	0.256333	0.9888	Random-Excursion-V
60	60	65	72	68	67	59	61	58	56	0.919698	0.9888	Random-Excursion-V
47	70	58	78	72	67	64	60	61	49	0.124639	0.9920	Random-Excursion-V
42	55	76	55	73	76	61	70	54	64	0.030281	0.9936	Random-Excursion-V
36	64	66	60	55	61	63	63	84	74	0.008096	0.9904	Random-Excursion-V
42	55	68	64	70	62	70	62	69	64	0.289209	0.9984	Random-Excursion-V
47	74	63	64	69	55	63	79	60	52	0.123477	0.9920	Random-Excursion-V
69	56	55	61	70	52	65	58	59	81	0.262675	0.9936	Random-Excursion-V
64	57	71	50	68	69	60	77	57	53	0.284657	0.9936	Random-Excursion-V
62	65	63	71	57	66	64	52	67	59	0.886546	0.9952	Random-Excursion-V
63	57	64	68	60	79	69	68	52	46	0.167034	0.9952	Random-Excursion-V
63	64	64	59	69	80	58	66	52	51	0.320066	0.9952	Random-Excursion-V
67	70	62	51	66	71	52	66	63	58	0.627044	0.9904	Random-Excursion-V
69	65	66	52	55	68	70	54	65	62	0.700637	0.9888	Random-Excursion-V

65	55	60	74	66	61	51	75	66	53	0.363700	0.9824	Random-Excursion-V
61	58	65	76	59	54	71	61	67	54	0.583544	0.9856	Random-Excursion-V
83	91	124	94	94	105	89	101	114	105	0.127393	0.9880	Serial
83	101	98	105	105	101	100	91	101	115	0.686955	0.9940	Serial
0	0	0	0	0	0	0	0	0	1000 0.000000		* 1.0000	Lempel-Ziv
108	90	92	114	111	106	106	89	99	85	0.380407	0.9870	Linear-Complexity

--------------------------------------------------------------------------------

Большое количество проведенных тестов объясняется тем, что некоторые тесты были пройдены несколько раз, но с разными внутренними параметрами. Например, тест Aperiodic-Template был пройден 148 раз для каждого отличного шаблона длины m = 9.

Существует два варианта оценки прохождения s последовательностями i-го теста.

1.Анализ числа появлений значений P-value.

Множество значений P-value [0; 1] разбивается на 10 категорий с вероятностями, равными 1/10 в каждой категории, после чего подсчи-

тывается νi, i = 1, k, — число последовательностей, значения P-value которых принадлежат i-ой категории (столбцы с 1 по 10).

Вычисляется статистика:

P10 (νi − s/10)2

χ2 =	i=1		,
		s/10

по которой вычисляется значение P-valueT (11 столбец)

P-valueT = 1 − P (x, a), где P (x, a) =

Если для теста верно неравенство P-valueT считать пройденным.

2. Анализ значений P-value.

	x
1	Z0	e−tta−1 dt.
(a)	Z0	e−tta−1 dt.

> 0.0001, то тест можно

Подсчитывается доля последовательностей, прошедших данный тест (то есть доля последовательностей, для которых P-value> α) (12 столбец). Значение этой доли должно лежать в интервале

"1 − α − 3r			; 1 − α + 3r		# .
"1 − α − 3r	α(1 s		; 1 − α + 3r	s	# .
		− α)		α(1 − α)

В нашем случае интервал равен для всех тестов (кроме Random-Excursion(-V))

[0.980561; 0.999439],

а для теста Random-Excursion(-V) равен

[0.978070; 1].

Откуда видим, что по двум вариантам оценки генератор не прошел только один тест Lempel-Ziv. Все остальные тесты можно считать пройденными.

5Вывод.

В данной работе была построена криптосистема на основе Rijndael. Она была довольно сильно ослаблена, что не могло не сказаться на ее криптографической стойкости.

Были освоены и применены два универсальных метода криптоанализа: дифференциальный и линейный. Они выявили слабость нашей криптосистемы. Полученный результат не позволяет использовать ее в качестве реальной системы для шифрования данных. Но, собственно, она и была спроектирована для учебных целей, о чем говорит длина ключа в 32 бит.

Так же был рассмотрен альтернативный режим работы криптосистемы, а именно как генератор псевдослучайных последовательностей. Для оценки качества его работы был изучен и применен один из известных пакетов оценочных тестов — Руководство НИСТ. Данный набор тестов не выявил каких-либо статистических закономерностей. Поэтому можно использовать нашу криптосистему в качестве генератора псевдослучайных последовательностей.

Приложение 1

const int Nk = 2; const int Nb = 2; const int Nr = 3;

const unsigned char SB[256] = {

0x99, 0x9b, 0x98, 0x9e, 0x9a, 0x9c, 0x96, 0x94, 0x9d, 0x9f, 0x91, 0x93, 0x95, 0x97, 0x92, 0x90, 0xb9, 0xbb, 0xb8, 0xbe, 0xba, 0xbc, 0xb6, 0xb4, 0xbd, 0xbf, 0xb1, 0xb3, 0xb5, 0xb7, 0xb2, 0xb0, 0x89, 0x8b, 0x88, 0x8e, 0x8a, 0x8c, 0x86, 0x84, 0x8d, 0x8f, 0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x82, 0x80, 0xe9, 0xeb, 0xe8, 0xee, 0xea, 0xec, 0xe6, 0xe4, 0xed, 0xef, 0xe1, 0xe3, 0xe5, 0xe7, 0xe2, 0xe0, 0xa9, 0xab, 0xa8, 0xae, 0xaa, 0xac, 0xa6, 0xa4, 0xad, 0xaf, 0xa1, 0xa3, 0xa5, 0xa7, 0xa2, 0xa0, 0xc9, 0xcb, 0xc8, 0xce, 0xca, 0xcc, 0xc6, 0xc4, 0xcd, 0xcf, 0xc1, 0xc3, 0xc5, 0xc7, 0xc2, 0xc0, 0x69, 0x6b, 0x68, 0x6e, 0x6a, 0x6c, 0x66, 0x64, 0x6d, 0x6f, 0x61, 0x63, 0x65, 0x67, 0x62, 0x60, 0x49, 0x4b, 0x48, 0x4e, 0x4a, 0x4c, 0x46, 0x44, 0x4d, 0x4f, 0x41, 0x43, 0x45, 0x47, 0x42, 0x40, 0xd9, 0xdb, 0xd8, 0xde, 0xda, 0xdc, 0xd6, 0xd4, 0xdd, 0xdf, 0xd1, 0xd3, 0xd5, 0xd7, 0xd2, 0xd0, 0xf9, 0xfb, 0xf8, 0xfe, 0xfa, 0xfc, 0xf6, 0xf4, 0xfd, 0xff, 0xf1, 0xf3, 0xf5, 0xf7, 0xf2, 0xf0, 0x19, 0x1b, 0x18, 0x1e, 0x1a, 0x1c, 0x16, 0x14, 0x1d, 0x1f, 0x11, 0x13, 0x15, 0x17, 0x12, 0x10, 0x39, 0x3b, 0x38, 0x3e, 0x3a, 0x3c, 0x36, 0x34, 0x3d, 0x3f, 0x31, 0x33, 0x35, 0x37, 0x32, 0x30, 0x59, 0x5b, 0x58, 0x5e, 0x5a, 0x5c, 0x56, 0x54, 0x5d, 0x5f, 0x51, 0x53, 0x55, 0x57, 0x52, 0x50, 0x79, 0x7b, 0x78, 0x7e, 0x7a, 0x7c, 0x76, 0x74, 0x7d, 0x7f, 0x71, 0x73, 0x75, 0x77, 0x72, 0x70, 0x29, 0x2b, 0x28, 0x2e, 0x2a, 0x2c, 0x26, 0x24, 0x2d, 0x2f, 0x21, 0x23, 0x25, 0x27, 0x22, 0x20, 0x09, 0x0b, 0x08, 0x0e, 0x0a, 0x0c, 0x06, 0x04, 0x0d, 0x0f, 0x01, 0x03, 0x05, 0x07, 0x02, 0x00

};

const unsigned char	ISB[256] = {
0xff, 0xfa, 0xfe,	0xfb, 0xf7, 0xfc, 0xf6, 0xfd,
0xf2, 0xf0, 0xf4,	0xf1, 0xf5, 0xf8, 0xf3, 0xf9,
0xaf, 0xaa, 0xae,	0xab, 0xa7, 0xac, 0xa6, 0xad,
0xa2, 0xa0, 0xa4,	0xa1, 0xa5, 0xa8, 0xa3, 0xa9,
0xef, 0xea, 0xee,	0xeb, 0xe7, 0xec, 0xe6, 0xed,
0xe2, 0xe0, 0xe4,	0xe1, 0xe5, 0xe8, 0xe3, 0xe9,
0xbf, 0xba, 0xbe,	0xbb, 0xb7, 0xbc, 0xb6, 0xbd,
0xb2, 0xb0, 0xb4,	0xb1, 0xb5, 0xb8, 0xb3, 0xb9,
0x7f, 0x7a, 0x7e,	0x7b, 0x77, 0x7c, 0x76, 0x7d,
0x72, 0x70, 0x74,	0x71, 0x75, 0x78, 0x73, 0x79,
0xcf, 0xca, 0xce,	0xcb, 0xc7, 0xcc, 0xc6, 0xcd,
0xc2, 0xc0, 0xc4,	0xc1, 0xc5, 0xc8, 0xc3, 0xc9,

0x6f, 0x6a, 0x6e, 0x6b, 0x67, 0x6c, 0x66, 0x6d, 0x62, 0x60, 0x64, 0x61, 0x65, 0x68, 0x63, 0x69, 0xdf, 0xda, 0xde, 0xdb, 0xd7, 0xdc, 0xd6, 0xdd, 0xd2, 0xd0, 0xd4, 0xd1, 0xd5, 0xd8, 0xd3, 0xd9, 0x2f, 0x2a, 0x2e, 0x2b, 0x27, 0x2c, 0x26, 0x2d, 0x22, 0x20, 0x24, 0x21, 0x25, 0x28, 0x23, 0x29, 0x0f, 0x0a, 0x0e, 0x0b, 0x07, 0x0c, 0x06, 0x0d, 0x02, 0x00, 0x04, 0x01, 0x05, 0x08, 0x03, 0x09, 0x4f, 0x4a, 0x4e, 0x4b, 0x47, 0x4c, 0x46, 0x4d, 0x42, 0x40, 0x44, 0x41, 0x45, 0x48, 0x43, 0x49, 0x1f, 0x1a, 0x1e, 0x1b, 0x17, 0x1c, 0x16, 0x1d, 0x12, 0x10, 0x14, 0x11, 0x15, 0x18, 0x13, 0x19, 0x5f, 0x5a, 0x5e, 0x5b, 0x57, 0x5c, 0x56, 0x5d, 0x52, 0x50, 0x54, 0x51, 0x55, 0x58, 0x53, 0x59, 0x8f, 0x8a, 0x8e, 0x8b, 0x87, 0x8c, 0x86, 0x8d, 0x82, 0x80, 0x84, 0x81, 0x85, 0x88, 0x83, 0x89, 0x3f, 0x3a, 0x3e, 0x3b, 0x37, 0x3c, 0x36, 0x3d, 0x32, 0x30, 0x34, 0x31, 0x35, 0x38, 0x33, 0x39, 0x9f, 0x9a, 0x9e, 0x9b, 0x97, 0x9c, 0x96, 0x9d, 0x92, 0x90, 0x94, 0x91, 0x95, 0x98, 0x93, 0x99

};

const unsigned short Rcon[11] = { 0x0000,

0x0001, 0x0002, 0x0004, 0x0008, 0x0010, 0x0020, 0x0040, 0x0080, 0x001b, 0x0036

};

unsigned char xtime(unsigned char x) { int t = x << 1;

if (t & 0x00000100) t ^= 0x0000011b; return ((unsigned char)t);

}

void ShiftRow(unsigned char s[2 * Nb], int r, int n) { while (n--) {

unsigned char t = s[r];

for (int i = 0; i < Nb; i++)

s[2 * i + r] = s[2 * ((i + 1) % Nb) + r]; s[2 * (Nb - 1) + r] = t;

}

unsigned short RotWord(unsigned short w) { return ((w << 8) | (w >> 8));

}

unsigned short SubWord(unsigned short w) { unsigned char *t = (unsigned char *)&w; return ((SB[t[1]] << 8) | SB[t[0]]);

}

void KeyExpansion(unsigned char Key[2 * Nk], unsigned short W[Nb * (Nr + 1)]) {

for (int i = 0; i < Nk; i++)

W[i] = ((Key[2*i+1] << 8) | Key[2*i]); for (int i = Nk; i < Nb * (Nr + 1); i++) {

unsigned short temp = W[i - 1]; if ((i % Nk) == 0)

temp = SubWord(RotWord(temp)) ^ Rcon[i / Nk]; W[i] = W[i - Nk] ^ temp;

}

void SubBytes(unsigned char s[2 * Nb]) { for (int i = 0; i < 2 * Nb; i++)

s[i] = SB[s[i]];

}

void ShiftRows(unsigned char s[2 * Nb]) { ShiftRow(s, 1, 1);

}

void MixColumns(unsigned char s[2 * Nb]) { for (int i = 0; i < Nb; i++) {

unsigned char *cs = &s[2 * i]; unsigned char t[2];

t[0] = xtime(cs[0]) ^ xtime(cs[1]) ^ cs[1]; t[1] = xtime(cs[0]) ^ cs[0] ^ xtime(cs[1]); for (int j = 0; j < 2; j++) cs[j] = t[j];

}

void InvSubBytes(unsigned char s[2 * Nb]) { for (int i = 0; i < 2 * Nb; i++)

s[i] = ISB[s[i]];

}

void AddRoundKey(unsigned char s[2 * Nb], unsigned short W[Nb]) {

for (int i = 0; i < Nb; i++) for (int j = 0; j < 2; j++)

s[(i << 1) + j] ^= (W[i] >> (j * 8)) & 0x00FF;

}

void Cipher(unsigned char in[2 * Nb], unsigned char out[2 * Nb], unsigned char Key[2 * Nk]) {

unsigned short W[Nb * (1 + Nr)]; KeyExpansion(Key, W);

for (int i = 0; i < 2 * Nb; i++) out[i] = in[i];

unsigned char *state = out; AddRoundKey(state, &W[0]);

for (int round = 1; round < Nr; round++) { SubBytes(state);

ShiftRows(state);

MixColumns(state); AddRoundKey(state, &W[round * Nb]);

}

SubBytes(state);

ShiftRows(state); AddRoundKey(state, &W[Nr * Nb]);

}

void InvCipher(unsigned char in[2 * Nb], unsigned char out[2 * Nb], unsigned char Key[2 * Nk]) {

unsigned short W[Nb * (1 + Nr)]; KeyExpansion(Key, W);

for (int i = 0; i < 2 * Nb; i++) out[i] = in[i];

unsigned char *state = out; AddRoundKey(state, &W[Nr * Nb]);

for (int round = Nr - 1; round > 0; round--) { ShiftRows(state);

InvSubBytes(state); AddRoundKey(state, &W[round * Nb]); MixColumns(state);

}

ShiftRows(state);

InvSubBytes(state); AddRoundKey(state, &W[0]);

}

Приложение 2

void DifferentialCryptanalysis() {

unsigned char Key[4] = {0x2b, 0x7e, 0x15, 0x16},

x1[4], x2[4], y1[4], y2[4], yl1[4], yl2[4]; srand((unsigned)time(NULL));

int cn[256];

for (int k = 0; k < 256; k++) { cn[k] = 0;

KeyT[0] = 0x00;

KeyT[1] = (k / 16) << 4; KeyT[2] = (k % 16) << 4; KeyT[3] = 0x00;

for (int n = 0; n < (1 << 14); n++) {

x1[0] = rand() % 256; x2[0] = x1[0] ^ 0x40; x1[1] = rand() % 256; x2[1] = x1[1] ^ 0x40; x1[2] = rand() % 256; x2[2] = x1[2] ^ 0x10; x1[3] = rand() % 256; x2[3] = x1[3] ^ 0x10; Cipher(x1, y1, Key);

Cipher(x2, y2, Key); InvCipherLast(y1, yl1, KeyT); InvCipherLast(y2, yl2, KeyT);

if ((((int *)yl1)[0] ^ ((int *)yl2)[0]) == 0x20200000) cn[k]++;

}

for (int i = 0; i < 256; i++)

printf("%02X\t%.5f\n", i, double(abs(cn[i])) / (1 << 14));

}

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 54 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Курсовая Построение и исследование криптосистемы на основе Rijndael

#
26.05.2014284.26 Кб21rijndael.pdf
#
26.05.2014476.77 Кб5rijndael.rtf