Содержание отчета о выполненной лабораторной работе

4. Цель лабораторной работы.

5. Результаты выполнения пунктов индивидуального задания.

6. Выводы по полученным результатам.

Контрольные вопросы

1. За счет чего режим CFB может использоваться для контроля целостности открытого сообщения?

2. От чего зависит каждый текущий блок открытого шифртекста?

3. Что такое код аутентификации сообщения (MAC - Message Authentication Code)?

Лабораторная работа №3. Аппаратная реализация режима шифрования ofb

Цель работы. Промоделировать работу режима шифрования OFB; реализовать шифрование и дешифрование сообщения, проанализировать влияние ошибок в канале на полученное сообщение после его дешифрования.

Основные положения

Данный режим шифрования подобен режиму CFB. Разница заключается в том, что выход алгоритма в режимеOFBподается обратно в регистр, тогда как в режимеCFBв регистр подается результат применения операциисуммирования по модулю двак незашифрованному блоку и результату работы алгоритма.

Достоинство режима шифрования OFBсостоит в том, что если при приеме зашифрованного сообщения произошла ошибка, то она не распространяется на все сообщение (сохраняется возможность правильного дешифрования последующих блоков). Например, если при приеме появился ошибочный бит в блокеС_i, то это приведет к неправильному расшифрованию только данного блока. Дальнейшая последовательность блоков будет расшифрована корректно (при использовании режимаCFB блокС_iподается на вход регистра и, следовательно, является причиной последующего искажения потока данных). Схема шифрования в режимеOFBприведена на рис. 6.

Рис. 6.

Задание для выполнения лабораторной работы №3.

1. В системе схемотехнического моделирования MicroCapпостроить и промоделировать работу схемы для аппаратной реализации режимаOFBдля заданных значенийNи К (см. рис.5);

2. с помощью построенной схемы реализовать шифрование и дешифрование сообщения, проверить правильность дешифрования сообщения;

3. проанализировать влияние ошибок в канале связи на результат дешифрования сообщения.

Примечание. Разрядность регистра сдвига, а также значения Nи К назначаются преподавателем индивидуально для каждого студента группы.

Содержание отчета о выполненной лабораторной работе

1. Цель лабораторной работы.

2. Результаты выполнения пунктов индивидуального задания.

3. Выводы по полученным результатам.

Контрольные вопросы

1. За счет чего режим OFB может использоваться для контроля целостности открытого сообщения?

2. От чего зависит каждый текущий блок открытого шифртекста в режиме шифрования OFB?

3. Что такое гаммирование?

Лабораторная работа №4. Аппаратное умножение и деление полиномов

Цель лабораторной работы. Познакомить с возможностями аппаратной реализации умножения и деления произвольных полиномов по модулю заданного многочлена.

Основные положения

Умножение и деление полиномов можно выполнить аппаратно с помощью цифровых автоматов, работающих в поле Галуа GF(L), где L>2 – степень простого числа (GF(L) – поле Галуа из L элементов). Аппаратное умножение и деление многочленов обеспечивает высокую скорость вычислений и эффективно реализуется на регистрах сдвига, построенных на любых триггерах, работающих в режиме D-триггера. Сдвиговый регистр с обратной связью состоит из двух частей: сдвигового регистра и функции обратной связи. Простейшим видом сдвигового регистра с обратной связью является линейный сдвиговый регистр с обратной связью (Linear feedback Shift Register, или LFSR).Обратная связь представляет собой результаты суммирования по модулю два (XOR) выходных сигналов некоторых разрядов регистра. Общая схема операции перемножения двух полиномовN-ой степени по модулю третьего полинома представлена рис. 7.

Рис. 7

На этой схеме значения (0 или 1) параметров f0,…,fN, а такжеb0,…,bNопределяют отсутствие или наличие связи. Данная структура вычисляет. Коэффициенты полиномов изадаются векторамиисоответственно. Полином-множимое подается на вход устройства старшими разрядами вперед. Через определенное количество тактов работы устройства (степень полинома-множимогоплюс 1), результат умножения будет записан в разряды регистра сдвига.

Аналогично можно выполнить деление полиномов. Общая схема выполнения операции деления полиномов по модулю представлена на рис. 8.

Рис. 8

В данной структуре рассчитываются многочлен-частное от деления и многочлен-остаток от деленияполиномана многочлен. Коэффициенты (0 или 1) полинома-делителязадаются вектором. После прихода определенного количества тактовых импульсов (степень полиномаплюс 1) коэффициенты многочлена-остаткаc2 будут содержаться в разрядах регистра. Коэффициенты многочлена-частногоc1 снимаются с выхода старшего разряда регистра (старшими разрядами вперед). Полином-делимое подается на вход устройства деления также старшими разрядами вперед.

Задание для выполнения лабораторной работы №4.

1. В системе схемотехнического моделирования MicroCapпостроить и промоделировать работу схемы для аппаратной реализации перемножения полиномов для различных значений полинома-множимого;

2. в системе схемотехнического моделирования MicroCapпостроить и промоделировать работу схемы для аппаратной реализации деления полиномов для различных значений полинома-частного;

3. проанализировать полученные результаты, сравнить их с теоретическими расчетами.

Примечание. Исходные параметры полиномов задаются преподавателем индивидуально для каждого студента группы.