Лабораторные и практики / 08_ЛР / 8_ЛР

Цель работы:

Целью данной работы является изучение принципа дифференциального

криптоанализа блочных шифров, реализованных по схеме SPN.

Задание:

1.Произвести вычисления разностных характеристик S-box «учебного шифра», построенного на основе схемы SPN.

2.Построить сквозную дифференциальную характеристику шифра.

3.Произвести вычисление элементов 5-го раундового ключа шифра SPN, используя дифференциальный криптоанализ.

Ход работы:

1. Вероятности появления пар разностей.

Рис.1. S-BOX12

Рис.2. S-BOX22

Рис.3.1. S-BOX31

Рис.3.2. S-BOX32.

Примечание. S блоки на 3 раунде не дали нужно результата (был результат вероятность появления разности = 0), изменили на 3 раунде S33,

проверяем блоки S31,S32.

2. Сквозная разностная характеристика(Вариант 6. S12 - S22 - S31,S32).

Рис.4. Построение дифференциальной характеристики.

3. Ключ из 7 бит: 1000001.

4. Раундовые ключи.

Рис.5. Генерация раундовых ключей.

5. Подбор ключей для разных N.

Рис.6. N=100.

Рис.7. N=500.

Рис.8. N=5000.

Вывод:

В данной работе мы изучили принцип дифференциального криптоанализа

блочных шифров, реализованных по схеме SPN.

Дифференциальный криптоанализ использует аномально повышенные вероятности появления некоторых разностей криптограмм для определенных разностей между открытыми сообщениями.

Характеристикой сквозной разностной хар-ки является вероятность появления пар разности, она зависит от того, в каких S-блоках и как мы будем задавать сквозную разностную характеристику.

Вероятность появления пар в данном варианте разностной характеристики в первом раунде максимальна, во втором раунде минимальна. Истинный ключ выбирается из пятого раундового ключа.