Базовые циклы криптографических преобразований

ГОСТ относится к классу блочных шифров, то есть единицей обработки информации в нем является блок данных. Следовательно, вполне логично ожидать, что в нем будут определены алгоритмы для криптографических преобразований, то есть для зашифрования, расшифрования и «учета» в контрольной комбинации одного блока данных. Именно эти алгоритмы и называются

базовыми циклами ГОСТа, что подчеркивает их фундаментальное значение для построения

этого шифра.

Базовые циклы построены из основных шагов криптографического преобразования, рассмотренного в предыдущем разделе. В процессе выполнения основного шага используется только один элемент ключа, в то время как ключ ГОСТ содержит восемь таких элементов. Следовательно, чтобы ключ был использован полностью, каждый из базовых циклов должен многократно выполнять основной шаг с различными его элементами. Вместе с тем кажется вполне естественным, что в каждом базовом цикле все элементы ключа должны быть использованы одинаковое число раз, по соображениям стойкости шифра это число должно быть больше одного.

Базовые циклы заключаются в многократном выполнении основного шага с использованием разных элементов ключа и отличаются друг от друга только числом повторения шага и порядком использования ключевых элементов. Ниже приведен этот порядок для различных циклов.

1. Цикл зашифрования 32-З:

K 0, K 1, K 2, K 3, K 4, K 5, K 6, K 7, K 0, K 1, K 2, K 3, K 4, K 5, K 6, K 7, K 0, K 1, K 2, K 3, K 4, K 5, K 6, K 7, K 7, K 6, K 5, K 4, K 3, K 2, K 1, K 0.

2. Цикл расшифрования 32-Р:

K 0, K 1, K 2, K 3, K 4, K 5, K 6, K 7, K 7, K 6, K 5, K 4, K 3, K 2, K 1, K 0, K 7, K 6, K 5, K 4, K 3, K 2, K 1, K 0, K 7, K 6, K 5, K 4, K 3, K 2, K 1, K 0.

3. Цикл выработки имитовставки 16-З:

K 0, K 1, K 2, K 3, K 4, K 5, K 6, K 7, K 0, K 1, K 2, K 3, K 4, K 5, K 6, K 7.

Каждый из циклов имеет собственное буквенно-цифровое обозначение, соответствующее шаблону «n-X», где первый элемент обозначения (n), задает число повторений основного шага в цикле, а второй элемент обозначения (X), буква, задает порядок зашифрования («З») или расшифрования («Р») в использовании ключевых элементов. Этот порядок нуждается в дополнительном пояснении:

Цикл расшифрования должен быть обратным циклу зашифрования, то есть

последовательное применение этих двух циклов к произвольному блоку должно дать в итоге

исходный блок, что отражается следующим соотношением: Ц 32-Р (Ц 32-З (T)) = T, где T –произвольный 64-битовый блок данных, Ц X (T) – результат выполнения цикла X над блоком данных T. Для выполнения этого условия для алгоритмов, подобных ГОСТу, необходимо и достаточно, чтобы порядок использования ключевых элементов соответствующими циклами был взаимно обратным.

Схема цикла зашифрования 32-3.

R

Рис. 5.6. Схема цикла зашифрования 32-З.

Дата добавления: 2014-01-06