Принцип работы блочного шифра

Рассмотрим принцип работы блочного шифра. Входом в блочный шифр и результатом его работы является блок длины n— последовательность, состоящая изnбит. Числоnпостоянно. При необходимости шифрования сообщения длиной, большейn,оно разбивается на блоки, каждый из которых шифруется отдельно. Различные режимы работы связаны с дополнительными усложнениями блочного шифра при переходах от блока к блоку. В стандарте DES длина блокаn = 64.

В режиме ECB шифрование блока открытого текста Впроизводится за 16 однотипных итераций, именуемыхциклами. Схема преобразования приведена на рис. 18.7. Блок рассматривается как конкатенация (сцепление) двух подблоков равной длины:B = (L , R). На каждом цикле применяется свой ключ (X_i), обычно вырабатываемый из некоторого основного ключа (X).Ключи, используемые в циклах, называютсяподключами.

Основным элементом шифра является несекретная цикловая функциявидаY = f(R,X). Входом в цикл является выход из предыдущего цикла. Если упомянутый вход имеет вид(L, R), то выход имеет вид(R, L  f(R, X)),где— поразрядное сложение по модулю 2. Например,для выхода цикла с номером i это означает:R_i = L_i-1 f(R_i-1, X_i), L_i = R_i-1 (i = 1,…,16).

В режиме ЕСВ алгоритм DES зашифровывает 64-битовый блок за 16 циклов. Биты входного блока перед первым циклом переставляются в соответствии с табл. 18.1 в ходе так называемой начальной перестановки(IP—initialpermutation). После выхода из последнего циклаLиR переставляются местами, после чего соединяются в блок. Биты полученного блока снова переставляются в соответствии с перестановкойIP^-1, обратной начальной. Результат принимается в качестве блока шифртекста.

Рис. 18.7.Блок-схема работы алгоритма DES

Таблица 18.1.Начальная перестановкаIP