2.4. Обратная загрузка шифротекста
В алгоритме режима обратной загрузки шифротектса очередной блок открытого текста суммируется по модулю с блоком предыдущего шифротекста, но только после того, как этот шифротекст подвергнется дополнительной обработке функцией . Так происходит зашифрование сообщения в этом режиме. Для расшифрования нужно просто суммировать (естественно по модулю 2) очередной блок шифротекста с предыдущим, пропущенным опять-таки через функцию . . Особенно важно, что при за- и расшифровании в этом режиме блочный шифр используется только в режиме зашифрования (то есть функции нет вообще). Такие режимы, в которых функция преобразования блочным шифром применяется до суммирования с блоком открытого текста называют поточными (далее будет видно почему), если же функция преобразования блочным шифром вызывается в алгоритме режима после наложения блока открытого текста, то такой режим шифрования будет блочным.
В поточных режимах шифрования можно
применить трюк, позволяющий сгладить
проблему дополнения последнего блока
сообщения. Вместо того, чтобы скармливать
алгоритму режима на каждой его итерации
сообщение полными блоками, текст подаётся
порциями длиной
,
где b – длина блока в битах. И далее,
при суммировании используется только
s старших бит выходных данных функции
,
остальные попросту отбрасываются.
Следующая итерация режима получает на
входе s бит шифротекста, которые
сдвигают влево на s бит входные
данные функции
,
оставшиеся там с предыдущей итерации.
Таким образом, длина всего сообщения
теперь должна быть кратна не b а s,
что означает меньшее количество бит
необходимое для выравнивания сообщения.
Варьируя величину s можно изменять
скорость работы прогаммы, реализующей
режим шифрования CFB. Например, если
известно, что пропускная способность
канала передачи данных ограничена (или
программа выдаёт текст сообщения для
зашифрования с определённой скоростью),
тогда, с учётом этих ограничений, можно
подобрать такое значение s, что
пропускная способность канала будет
использоваться наиболее эффективно
(либо текст сообщения будет обрабатываться
с оптимальной скоростью). Но за всё
приходиться платить – и теперь, поскольку
за одну итерацию алгоритма шифрования
преобразуется меньшее число бит, то
таких итераций потребуется больше.
Отношение
характеризует
количество "холостой" работы
блочного шифра.
Уравнения режима шифрования CFB приведены ниже:
CFB зашифрование:
-----------------------------------------------------
CFB расшифрование:
В уравнениях приняты следующие обозначения:
IV – вектор инициализации;
Pj – очередной, j-ый блок открытого текста.
Cj – очередной, j-ый блок шифротекста.
LSBm (X) - m младших бит (less significant bits) двоичного числа X
MSBm (X) - m старших бит (most significant bits) двоичного числа X
X | Y – конкатенция битовых строк, представленных числами X и Y,
напр. 01 | 1011 = 011011
В режиме CFB при зашифровании входные данные для функции формируются на основании шифротекста с предыдущей итерации алгоритма, поэтому параллельное выполнение итераций алгоритма невозможно. Однако, в режиме расшифрования CFB при условии наличия полного шифротекста все порции открытого текста можно получить одновременно.