Файл: Опорный конспект.doc

Ще раз відзначимо, що на кожній ітерації використовується нове значення ключа , яке обчислюється із початкового значення ключа . Ключ _K – 64-бітний блок з вісьмома бітами контролю парності, що розміщені в позиціях 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64.

Для видалення контрольних бітів і підготовки ключа до роботи використовується матриця (рис. 9).

Рисунок 9 – Матриця попередньої

підготовки ключа

Результат перетворення розбивається на дві половини та по 28 бітів кожна. Після цього блоки та на кожній ітерації послідовно зміщуються вліво. Нехай та позначають значення, які отримані в результаті i-ї операції:

де – i-й елемент матриці здвигу (рис. 10).

і	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
	1	1	2	2	2	2	2	2	1	2	2	2	2	2	2	1

Рисунок 10 – Матриця здвигу для обчислення ключа

Отримане значення знову “перемішується” у відповідності до матриці (рис. 11).

Рисунок 11 – Матриця кінцевої обробки ключа

Схема алгоритму обчислення ключа наведена на рисунку 12.

Рисунок 12 – Схема алгоритму генерації ключа

Відзначимо, що відновлення вихідного тексту виконується за допомогою такої самої послідовності дій, що й при шифруванні, але (!) спочатку використовують ключ і т.д.

Аналіз ефективності алгоритму des

Оскільки довжина блоків вихідного тексту дорівнює 64, підтримка каталогів частот використання блоків є для зловмисника завданням, що виходить за межі сучасних технічних можливостей.

Однак даний алгоритм має ряд недоліків. За час, що пройшов після створення DES, комп'ютерна техніка розвинулася настільки швидко, що виявилося можливим здійснювати вичерпний перебір ключів і тим самим розкривати шифр. Вартість цієї атаки постійно знижується. В 1998 р. була побудована машина вартістю близько 100 тис. доларів, здатна по даній парі (вихідний текст, шифрований текст) відновити ключ за середній час 3 доби. Таким чином, при стандартному використанні алгоритм DES став далеко не оптимальним вибором для задоволення вимогам таємності даних.

Була висунута велика кількість пропозицій по вдосконаленню алгоритму DES, які частково компенсують зазначені недоліки.

Задачі

Порівняйте таблицю початкової перестановки IP (рис. 2 ) з матрицею попередньою перестановкою ключа PC-1 (рис. 9 ). Чи подібні структури цих перестановок? Якщо так, то в чому полягає їх подібність? Яки висновки можна зробити з цього аналізу?
Реалізувати алгоритм генерації ключів для алгоритму DES.
Виконати шифрування довільного тексту, довжина якого не менша 16 символів, а потім розшифрувати одержану криптограму, виконуючи програмну реалізацію алгоритму DES.

Список літератури

Усатенко Т.М. Криптологія: Навчальний посібник. – Суми: Вид-во СумДУ, 2008. – 164 с.
Шнайдер Брюс. Прикладная криптология. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. – М.: Издательство ТРИУМФ, 2002
Столлингс Вильям. Криптография и защита сетей: принципы и практика /Пер. с англ – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001.
Иванов М.А. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2001.
Брассар Ж. Современная криптология / Пер с англ. – М.: Полимед, 1999.
Жельников В. Криптография от папируса до компьютера. –М.: ABF, 1996.
Введение в криптографию /Под общей ред. В.В. Ященко. – СПб.: Питер, 2001.

Асиметричні криптосистеми План

1 Концепція криптосистеми з відкритим ключем

2 Односпрямовані функції

3 Криптосистема шифрування даних RSA

4 Схема шифрування Поліга - Хеллмана

5 Алгоритм шифрування Ель Гамаля

6 Схема шифрування Рабіна

1 Концепція криптосистеми з відкритим ключем

Ефективними системами криптографічного захисту даних є асиметричні криптосистеми, які називають також криптосистемами з відкритим ключем. У таких системах для зашифрування даних використовується один ключ, а для розшифрування – інший ключ (звідси й назва – асиметричні). Перший ключ є відкритим і може бути опублікований для використання всіма користувачами системи, які зашифровують дані. Розшифрувати дані за допомогою відкритого ключа неможливо.

Для розшифрування даних одержувач зашифрованої інформації використовує другий ключ, що є таємним. Зрозуміло, таємний ключ не може бути визначений, виходячи з відкритого ключа.

Узагальнена схема криптосистеми з відкритим ключем показана на рисунку 1. В цій криптосистемі застосовують два різних ключі: – відкритий ключ відправника A; – таємний ключ одержувача В.

Генератор ключів доцільно розташовувати на стороні одержувача B, щоб не пересилати таємний ключ незахищеним каналом. Значення ключів і залежать від початкового стану генератора ключів.

Розкриття таємного ключа за значенням відомого відкритого ключа повинно бути обчислювально нерозв’язаною задачею.

Рисунок 1 – Узагальнена схема асиметричної криптосистеми

Характерні риси асиметричних криптосистем:

Відкритий ключ і криптограма C можуть бути відправлені по незахищених каналах, тобто зловмиснику відомі значення та C.
Алгоритми шифрування () і розшифрування є відкритими.

Захист інформації в асиметричній криптосистемі засновано на таємності ключа .

У.Діффі та М.Хеллман сформулювали вимоги, які забезпечують безпеку асиметричної криптосистеми:

Обчислення пари ключів (, ) одержувачем B на основі початкової умови повинно бути простим.
Відправник A, знаючи відкритий ключ і повідомлення М, може легко обчислити криптограму