Лекція 14. RSA і цифровий підпис

Алгоритм Rijndael

Алгоритм Rijndael (читається "Рейндал") розроблений бельгійськими фахівцями. Цей шифр переміг в проведеному Національним інститутом стандартів і техніки (NIST) США конкурсі на звання AES (Advanced Encryption Standard) і в 2001 році був прийнятий в якості нового американського стандарту. Алгоритм Rijndael досить складний для опису, тому розглянемо лише основні аспекти побудови та особливості використання шифру.

Шифр Rijndael / AES (тобто рекомендований стандартом) характеризується розміром блоку 128 біт, довжиною ключа 128, 192 або 256 біт і кількістю раундів 10, 12 або 14 в залежності від довжини ключа. В принципі, структуру Rijndael можна пристосувати до будь розмірами блоку і ключа, кратним 32, а також змінити число раундів.

На відміну від шифрів, пропонованих DES і ГОСТ 28147-89, в основі Rijndael не лежить мережа Фейштеля. Основу Rijndael складають так звані лінійно-підстановочні перетворення. Блок даних, оброблюваний з використанням Rijndael, ділиться на масиви байтів, і кожна операція шифрування є байт-орієнтованою. Кожен раунд складається з трьох різних оборотних перетворень, званих шарами. Ці шари наступні.

Нелінійний шар. На цьому шарі виконується заміна байтів. Шар реалізований за допомогою S-блоків, що мають оптимальну нелінійність, і запобігає можливість використання диференціального, лінійного та інших сучасних методів криптоаналізу.

Лінійний перемішуючий шар гарантує високий ступінь взаємопроникнення символів блоку для маскування статистичних зв'язків. На цьому шарі в прямокутному масиві байтів виконується зсув рядків масиву і перестановка стовпців.

Шар складання по модулю 2 з підключем виконує безпосередньо шифрування.

Шифр починається і закінчується складанням з ключем. Це дозволяє закрити вхід першого раунду при атаці по відомому тексту і зробити криптографічно значущим результат останнього раунду.

В алгоритмі широко використовуються табличні обчислення, причому всі необхідні таблиці задаються константними, тобто не залежать ні від ключа, ні від даних.

Необхідно відзначити, що на відміну від шифрів, побудованих по мережі Фейштеля, в Rijndael функції шифрування й розшифрування різні.

Алгоритм Rijndael добре виконується як у програмній, так і в апаратній реалізації. Rijndael має невеликі вимоги до пам'яті.

RSA — криптографічна система з відкритим ключем.

RSA став першим алгоритмом такого типу, придатним і для шифрування і для цифрового підпису. Алгоритм використовується у великій кількості криптографічних застосунків.

Дата добавления: 2014-01-07