1. Стойкость des

Говоря о DES невозможно было бы обойти стороной тему безопасности данного алгоритма и возможных атак на него. Многолетний опыт эксплуатации DES и его открытость (исходные тексты алгоритма и документацию на него можно встретить в открытых источниках) привели к тому, что DES стал одним из популярнейших алгоритмов с точки зрения криптоанализа. На сегодняшний день существует ряд атак на DES учитывающих слабости алгоритма, которых за столь долгий срок эксплуатации было выявлено достаточное количество. Некоторые из атак реализуемы только в предположении, что атакующий обладает некоторыми возможностями и в ряде случаев атаки с точки зрения практической реализации можно смело отнести эти атаки к теоретически возможным. Хотя не исключено, что со временем они перейдут в разряд практически возможных.

Среди основных недостатков DES существенно снижающих уровень безопасности при использовании данного алгоритма можно выделить следующие:

• наличие слабых ключей, вызванное тем, что при генерации ключевой последовательности используются 2 регистра сдвига, которые работают независимо друг от друга. Примером, слабого ключа может служить 1F1F1F1F 0E0E0E0E (с учетом битов контроля четности). В данном случае результатом генерации будут ключевые последовательности одинаковые с исходным ключом во всех 16 раундах. Существуют также разновидности слабых ключей, которые дают при генерации всего лишь 2 (4) ключевые последовательности. Так же для неполнораундовых схем DES характерно наличие связанных ключей, например, ключ полученный из другого ключа посредством инверсии одного бита

• небольшая длина ключа 56 бит (или 64 бита с контролем четности). При современном уровне развития микропроцессорной средств данная длина ключа не может обеспечивать должный уровень защиты для некоторых типов информации.

• наличие избыточности ключа, обусловленное контролем четности для каждого байта ключа отдельно. Бихам и Шамир предложили достаточно эффективную атаку на реализацию DES в смарт-картах или банковских криптографических модулях, использующих EEPROM память для хранения ключей. Данная атака демонстрирует очередную слабость DES, состоящую в наличие контроля четности каждого байта ключа, который создает избыточность ключа и позволяет восстанавливать ключи, хранящиеся в памяти устройства, в случае сбоя в данном участке памяти

• использование статических подстановок в S-боксах, что несмотря на большое количество раундов позволяет криптоаналитикам проводит атаки, учитывающие данный факт. Хотя на сегодняшний день автору не известно успешных атак на 16 раундовый DES, основанных на данном факте. Но успешные атаки на неполнораундовые схемы DES имеют место быть, так Мартин Хэллман предложил атаку на 8 раундовый DES. Предложенная атака позволяет успешно восстанавливать 10 бит ключа за 10 сек. на рабочей станции SUN-4 и имеет вероятность успеха 80% в случае выбора 512 открытых текстов и 95% в случае выбора 768 открытых текстов. Восстановив 10 бит ключа можно воспользоваться алгоритмами перебора всех оставшихся вариантов, и свести таким образом задачу нахождения 56- битного ключа к нахождения 46-битного ключа

Учитывая выше сказанное можно с уверенностью сказать, что использование DES на сегодняшний день является опасным с точки зрения криптографической стойкости и обеспечения надежного функционирования систем криптографической защиты информации, использующих данный алгоритм.