крипта 5
.docxМИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,
СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПбГУТ)
Факультет: Кибербезопасности
Кафедра: Защищенных систем связи
Дисциплина: Методы и средства криптографической защиты информации
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №5
Тема:
“Моделирование алгоритма шифрования согласно стандарту
Р 32.12-2015 ”
Направление/специальность подготовки
(код и наименование направления/специальности)
Студент:
_________
(Ф.И.О., № группы) (подпись)
Преподаватель:
профессор кафедры ЗСС Яковлев В. А. ___
(Ф.И.О. преподавателя) (подпись)
Цель:
Провести моделирование двух раундов базового алгоритма шифрования согласно стандарту шифрования Р 34 12-2015.
Дано:
1. 8 х 32 = 256 бит ключа (см. таблицу №1).
2. 8 х (16х4) = 512 бит узла замены (см.таблицу №2).
3. Схема алгоритма (слайд).
4. Сообщение длиной 64 бита: 3216 3216
Таблица 1. Ключи шифрования
Ключ |
Байт 1 |
Байт 2 |
Байт 3 |
Байт 4 |
Байт 5 |
Байт 6 |
Байт 7 |
Байт 8 |
K0 |
7 |
15 |
1 |
5 |
4 |
12 |
11 |
10 |
K1 |
3 |
14 |
5 |
0 |
9 |
7 |
5 |
4 |
K2 |
11 |
4 |
6 |
10 |
7 |
1 |
12 |
3 |
K3 |
2 |
1 |
8 |
4 |
12 |
9 |
7 |
5 |
K4 |
5 |
3 |
13 |
10 |
9 |
6 |
4 |
1 |
K5 |
1 |
0 |
4 |
8 |
5 |
9 |
3 |
14 |
K6 |
13 |
11 |
5 |
2 |
1 |
6 |
9 |
8 |
K7 |
8 |
12 |
9 |
7 |
6 |
3 |
2 |
1 |
Таблица 2. (Раунд 1)
Адрес |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
S8 |
0 |
7 |
1 |
11 |
9 |
15 |
8 |
10 |
7 |
1 |
12 |
6 |
5 |
14 |
4 |
2 |
5 |
0 |
2 |
0 |
10 |
7 |
0 |
12 |
4 |
0 |
9 |
3 |
5 |
5 |
14 |
13 |
11 |
11 |
12 |
5 |
4 |
14 |
7 |
4 |
15 |
5 |
7 |
13 |
12 |
5 |
3 |
9 |
3 |
3 |
8 |
12 |
2 |
6 |
6 |
9 |
12 |
13 |
5 |
2 |
13 |
7 |
10 |
7 |
10 |
3 |
0 |
8 |
1 |
1 |
9 |
3 |
8 |
1 |
13 |
8 |
6 |
10 |
5 |
4 |
8 |
9 |
11 |
8 |
6 |
11 |
9 |
15 |
3 |
11 |
10 |
15 |
0 |
2 |
10 |
6 |
3 |
11 |
15 |
11 |
6 |
15 |
9 |
7 |
0 |
6 |
6 |
2 |
12 |
4 |
14 |
15 |
1 |
3 |
14 |
14 |
1 |
13 |
8 |
2 |
10 |
4 |
14 |
9 |
8 |
13 |
14 |
2 |
11 |
1 |
12 |
13 |
0 |
1 |
4 |
15 |
13 |
4 |
12 |
2 |
7 |
10 |
15 |
14 |
N1 = 32083208
N2 = 32083208
1-й раунд:
N1:
1000 |
0000 |
0010 |
0011 |
1000 |
0000 |
0010 |
0011 |
8 |
0 |
2 |
3 |
8 |
0 |
2 |
3 |
N2:
1000 |
0000 |
0010 |
0011 |
1000 |
0000 |
0010 |
0011 |
8 |
0 |
2 |
3 |
8 |
0 |
2 |
3 |
K0 из таблицы 1:
0111 |
1111 |
0001 |
0101 |
0100 |
1100 |
1011 |
1010 |
7 |
15(F) |
1 |
5 |
4 |
12(C) |
11(B) |
10(A) |
На выход сумматора (сумма N1 и K0) mod 2^32:
1111 |
1111 |
0011 |
1000 |
1100 |
1100 |
1101 |
1101 |
15(F) |
15(F) |
3 |
8 |
12(C) |
12(C) |
13(D) |
13(D) |
Подстановка по таблице 2:
1101 |
0100 |
1110 |
0110 |
0011 |
1110 |
1000 |
1101 |
13(D) |
4 |
14(E) |
6 |
3 |
14(E) |
8 |
13(D) |
Последовательность на выходе 11 разрядного регистра сдвига:
0011 |
0001 |
1111 |
0100 |
0110 |
1110 |
1010 |
0111 |
3 |
1 |
15(F) |
4 |
6 |
14(E) |
10(A) |
7 |
Складываем по mod2 N2 и последовательность на выходе регистра:
1011 |
0001 |
1101 |
0111 |
1110 |
1110 |
1000 |
0100 |
11(B) |
1 |
13(D) |
7 |
14(E) |
14(E) |
8 |
4 |
N1:
1011 |
0001 |
1101 |
0111 |
1110 |
1110 |
1000 |
0100 |
11(B) |
1 |
13(D) |
7 |
14(E) |
14(E) |
8 |
4 |
N2:
1000 |
0000 |
0010 |
0011 |
1000 |
0000 |
0010 |
0011 |
8 |
0 |
2 |
3 |
8 |
0 |
2 |
3 |
Таблица 2 (раунд 2)
Адрес |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
S8 |
0 |
7 |
1 |
11 |
9 |
15 |
8 |
10 |
7 |
1 |
12 |
6 |
5 |
14 |
4 |
2 |
5 |
0 |
2 |
0 |
10 |
7 |
0 |
12 |
4 |
0 |
9 |
3 |
5 |
5 |
14 |
13 |
11 |
11 |
12 |
5 |
4 |
14 |
7 |
4 |
15 |
5 |
7 |
13 |
12 |
5 |
3 |
9 |
3 |
3 |
8 |
12 |
2 |
6 |
6 |
9 |
12 |
13 |
5 |
2 |
13 |
7 |
10 |
7 |
10 |
3 |
0 |
8 |
1 |
1 |
9 |
3 |
8 |
1 |
13 |
8 |
6 |
10 |
5 |
4 |
8 |
9 |
11 |
8 |
6 |
11 |
9 |
15 |
3 |
11 |
10 |
15 |
0 |
2 |
10 |
6 |
3 |
11 |
15 |
11 |
6 |
15 |
9 |
7 |
0 |
6 |
6 |
2 |
12 |
4 |
14 |
15 |
1 |
3 |
14 |
14 |
1 |
13 |
8 |
2 |
10 |
4 |
14 |
9 |
8 |
13 |
14 |
2 |
11 |
1 |
12 |
13 |
0 |
1 |
4 |
15 |
13 |
4 |
12 |
2 |
7 |
10 |
15 |
14 |
2-й раунд:
N1:
1011 |
0001 |
1101 |
0111 |
1110 |
1110 |
1000 |
0100 |
11(B) |
1 |
13(D) |
7 |
14(E) |
14(E) |
8 |
4 |
N2:
1000 |
0000 |
0010 |
0011 |
1000 |
0000 |
0010 |
0011 |
8 |
0 |
2 |
3 |
8 |
0 |
2 |
3 |
K1 из таблицы 1:
0011 |
1110 |
0101 |
0000 |
1001 |
0111 |
0101 |
0100 |
3 |
14(E) |
5 |
0 |
9 |
7 |
5 |
4 |
На выход сумматора (сумма N1 и K0) mod 2^32:
1111 |
0000 |
0010 |
1000 |
1000 |
0101 |
1101 |
1000 |
15(F) |
0 |
2 |
8 |
8 |
5 |
13(D) |
8 |
Подстановка по таблице 2:
1101 |
0001 |
0111 |
0110 |
1010 |
1100 |
1000 |
1000 |
13(D) |
1 |
7 |
6 |
10(A) |
12(C) |
8 |
8 |
Последовательность на выходе 11 разрядного регистра сдвига:
1011 |
0101 |
0110 |
0100 |
0100 |
0110 |
1000 |
1011 |
11(B) |
5 |
6 |
4 |
4 |
6 |
8 |
11(B) |
Складываем по mod2 N2 и последовательность на выходе регистра:
0011 |
0101 |
0100 |
0111 |
1100 |
0110 |
1010 |
1000 |
3 |
5 |
4 |
7 |
12(C) |
6 |
10(A) |
8 |
Итоговый N1:
0011 |
0101 |
0100 |
0111 |
1100 |
0110 |
1010 |
1000 |
3 |
5 |
4 |
7 |
12(C) |
6 |
10(A) |
8 |
Итоговый N2:
1011 |
0001 |
1101 |
0111 |
1110 |
1110 |
1000 |
0100 |
11(B) |
1 |
13(D) |
7 |
14(E) |
14(E) |
8 |
4 |
Выводы:
Итоговый N1:
0011 |
0101 |
0100 |
0111 |
1100 |
0110 |
1010 |
1000 |
3 |
5 |
4 |
7 |
12(C) |
6 |
10(A) |
8 |
Итоговый N2:
1011 |
0001 |
1101 |
0111 |
1110 |
1110 |
1000 |
0100 |
11(B) |
1 |
13(D) |
7 |
14(E) |
14(E) |
8 |
4 |
В ходе работы был изучен базовый алгоритм шифрования ГОСТ Р 34 12-2015 с длиной блока 64 бита на основе первых двух раундов шифрования.
Санкт – Петербург
2025