Лабораторна робота № 5 Конкурс aes. Алгоритм Rijndael

Завдання 1.

1. Зашифрувати / дешифрувати текст за варіантами, використовуючи шифр Rijndael, використовуючи довільний 128-бітний ключ.

Варіанти завдання:

1. Криптоаналіз – набір методів і засобів для виконання дешифрування інформації без володіння необхідним ключем.

2. Криптографічний алгоритм – алгоритм перетворення даних, що є секретним повністю або частково, або використовує при роботі набір секретних параметрів.

3. Симетрична криптосистема – криптографічний система, що містить перетворення (алгоритми), що виконуються на одному наборі параметрів (ключі) або на різних наборах параметрів (ключах) таким чином, що параметри кожного з перетворень можуть бути отримані з параметрів інших перетворень системи.

4. Симетрична шифр – шифр, який є симетричною криптографічною системою, тобто використовує для шифрування і дешифрування один і той же ключ або такі різні ключі, що по одному з них легко можна отримати інший.

5. Криптографічне перетворення – перетворення даних за криптографічним алгоритмом, тобто таке перетворення, частина деталей якого тримається в секреті і яке не може бути здійснено без знання цих деталей.

6. Криптографія – галузь знань, метою якої є вивчення і створення криптографічних перетворень і алгоритмів.

7. Криптологія – наука, що вивчає криптографічні перетворення, включає в себе два напрямки – криптографію і криптоаналіз.

8. Криптосистема, криптографічний система – набір криптографічних перетворень або алгоритмів, призначених для роботи в єдиному технологічному ланцюжку для вирішення певної задачі захисту інформаційного процесу.

9. Асиметрична криптосистема – криптосистема, що містить перетворення, набори параметрів яких різні і такі, що по одному з них обчислювально неможливо визначити інші.

10. Асиметричний шифр – шифр, який є асиметричною криптографічного системою.

11. Блок – порція даних фіксованого для заданого криптоалгоритму розміру, перетворюються їм за цикл його роботи.

12. Гама – псевдовипадкова числова послідовність, що генерується за заданим алгоритмом і використовується для шифрування відкритих даних і розшифрування зашифрованих.

13. Гамування – процес накладення за певним законом гами шифру на відкриті дані для їх шифрування.

14. Шифрування – процес приведення інформації в форму, при якій неможливо або суттєво ускладнено витяг з неї осмислених даних без володіння необхідним ключем.

15. Дешифрування – процес, зворотний процесу шифрування, тобто відновлення за допомогою відповідного ключа інформації в початковій формі, що дозволяє витягти з неї смислові дані.

16. Ключ, криптографічний ключ – конкретне секретне значення набору параметрів криптографічного алгоритму, що забезпечує вибір одного перетворення з сукупності можливих для даного алгоритму перетворень.

Теоретичне введення

Конкурс aes

Недостатня довжина ключа DES, його орієнтованість на апаратну реалізацію і, як наслідок, використання на практиці величезного числа невідомих криптоалгоритмів спонукало уряд США до оголошення відкритого конкурсу на криптостандарт блочного шифрування початку 21 століття – конкурсу AES (Advanced Encryption Standart) - "покращений стандарт шифрування "і був проведений під егідою Національного Інституту Стандартизації (National Institut of Standarts and Technology) в 1997 – 2000 роках.

Вимоги до нового стандарту:

1) шифр повинен бути блоковим;

2) шифр повинен мати дину блоку, рівну 128 бітам;

3) шифр повинен підтримувати ключі довжиною 128, 192 і 256 біт.

До середини 1998 року свої розробки на конкурс представили 15 груп. У другій половині 1999 р. NIST порівняв всіх 15 претендентів і оголосив 5 фіналістів, які пройшли у другий етап конкурсу.

Таблиця 2.4. Порівняльні характеристики алгоритмів - фіналістів AES.

	Алгоритми
Перевага	RIJNDAEL	SERPENT	TWOFISH	RC6	MARS
Швидкодія: апаратна реалізація	+	+
Програмна реалізація: на слабких ВС на потужних ВС	+	+		+ +
Етап розширення ключа	+		+
Можливість розпаралелення	+
Етап дешифрування			+	+	+
Запас криптостійкості	Оптимум	Завищений	Завищений	Оптимум	Завищений
Кількість голосів	86	59	31	23	13

2000 р. алгоритм RIJNDAEL був офіційно оголошений як переможцем конкурсу і отримав другу назву - AES - Advanced Encryption Standard.