Режимы симметричного шифрования

1. Электронная кодовая книга. ECB- Electronic Code Book

Применяется для шифрования сообщений длиной в 1 блок (как правило для шифрования ключевой информации), потому что все блоки текста шифруются независимо друг от друга на одном ключе. Симметричный алгоритм – первая формула.Зашифрованный текст – формула преобразования.

ГОСТ 28147-89

2. CBC – Cipher Block Chaining. (Сцепление блоков шифра).

Открытый текст разбивается на n-битные блоки: Первый блок после зашифровывания суммируется по модулю 2 с синхропосылкой C_о, который представляет собой блок текста, не несущий полезной информации, но известный источнику и приёмнику данных, после этого полученный блок проходит через функцию зашифрования, таким образом на каждом последующем шаге блок шифра текста вычисляется по формуле При известной синхропосылке расшифрование производится в обратном порядке: , где n- Длина блока. N- количество блоков. Т.е. если изменить один блок шифротекста, то после расшифрования изменится соответствующе расшифрованный блок и следующий за ним. Все остальные блоки останутся без изменений. В ГОСТе этот режим соответствует режиму гаммирования с обратной связью, а ECB – режиму простой замены.

3. Обратная связь по шифротексту. CFB- Cipher Feed back.

Предназначен для шифрования отдельных символов. Для этого используется блочный шифр, генерирующий для источника и приёмника, псевдослучайную последовательность бит, которая зависит от ключа и открытого текста. Открытый текст P “разбивается” на t-битные блоки, N-битный регистр сдвига инициируется значением синхропосылки S_0. На каждом шаге где означает t-старших бит шифрограммы , которая является псевдослучайной последовательностью.Регистр сдвига модифицируется следующим образом: tcтарших бит в отбрасываются, а справа присоединяется , т.е. При расшифровывании вычисляется по тем же формулам, в качестве используется t- старших бит расшифрованного текста . Открытый текст восстанавливается по формуле:

Расшифровывание:

4. Обратная связь по выходу. OFB-Output Feed back.

Использует блочный шифр для генерации псевдослучайной последовательности (ПСП), переменный размер блока t и регистр сдвига, инициируемый синхропосылкой S₀(в госте t=n). Но отличается от предыдущего способом изменения информации в регистре сдвига.

при наличии сдвига

или

без сдвига.

При каждом использовании системы нужно использовать разные синхропосылки, одинаковые синхропосылки дают на выходе одинаковые псевдослучайные последовательности. (В ГОСТе это режим гаммирования)

Алгоритм DES. Data Encryption Standard.

Шифрует блок из 64 бит и использует 64 битовый ключ и работает в 16 проходов. Алгоритм работает в следующем виде:

Исходные данные разбиваются на блоки по 64 бита и поблочно шифруются. Далее блок разбивается на левую и правую части. На первом этапе шифрования вместо левой части записывается правая, а вместо правой – сумма по модулю 2 левой и правой частей. На втором этапе выполняются битовые замены и перестановки. DES имеет два режима: второй и первый (CBC и ЕСВ)

Если надёжность DES недостаточна, то существует его модификация тройной DES (TripleDES). Три раза запускается алгоритм DES на различных ключах, которые выбираются независимо друг от друга.

Дата добавления: 2015-04-23