Лабораторна робота №5 Мережа Фейстеля

1. Опис методу шифрування.

1.1. Мережа Фейстеля. В 1973р. Х. Фейстель (H. Feіstel) запропонував наступний алгоритм перетворення блоку інформації . Нехай– множина ключів. Зафіксуємо відображення. Представимоу вигляді, де, а– операція зчеплення (конкатенації) двійкових послідовностей. -функція – відображення , що визначене для кожного значення ключарівністю(рис. 5.1). Оскільки, то–бієкція. Для реалізації достатньо на рис. 5.1 поміняти місцями входи і виходи.

Рисунок 5.1. Схема, що реалізує -функцію.

Мережа Фейстеля – будь-яка схема, що реалізує скінченний ітераційний процес, кожен крок (раунд) якого базується на обчисленні -функції, тобто мережа Фейстеля – це послідовне з’єднання схем, зображених на рис. 5.1, можливо забезпечених додатковою логікою.

Приклад 5.1. В якості засобу шифрування обрана 2-раундова мережа Фейстеля. Будемо вважати, що-функції задані таблицею 5.1. Зашифруємо за допомогою мережі літеру «И» з ключами,. Для цього представимо літеру в виді двійкової послідовності: 11001000. Процес і результат шифрування наведено на рис. 5.2. Отже, шифротекст має вид: 00010110.

2. Завдання на проведення лабораторної роботи.

2.1. Зашифрувати довільне слово з 3 літер мережею Фейстеля. Ключі обрати самостійно.

2.2. Розшифрувати символ за допомогою мережі Фейстеля. Варіанти завдань і ключі наведені в таблиці 5.2.

Рисунок 5.2. Шифрування мережею Фейстеля

Таблиця 5.1 -функції

аргументи	1	2	3	4
0000	0111	1011	1100	1011
0001	0100	0110	0111	0100
0010	1100	1010	1111	0011
0011	1101	0111	1010	1010
0100	0101	0011	1000	1100
0101	0011	1000	1010	1111
0110	1000	0010	0100	1001
0111	1011	0111	1010	0111
1000	0101	1010	0011	1110
1001	0011	0100	0111	0110
1010	1011	1111	0110	1110
1011	1100	0110	1000	1100
1100	1011	1001	0011	0111
1101	0011	1100	1111	0011
1110	0100	1111	1110	1000
1111	1000	1011	1010	0001

Таблиця 5.2 − Варіанти завдань

№	шифротекст	ключі
1	00110000	4,1
2	10110100	4,1
3	00001011	4,1
4	01100101	2,3
5	11000110	2,3
6	01000110	2,3
7	01010001	1,2
8	01001000	1,2
9	00001001	1,2
10	10010110	2,4
11	11011011	2,4
12	01110100	3,2
13	01000111	3,2
14	01111011	3,2
15	00001011	4,4
16	01110111	4,4
17	10010010	4,4
18	01110000	1,3
19	11111111	1,3
20	01101001	1,3