Cifruri Feistel презентация

Cifruri produs si cifruri Feistel
Proiectare lui DES este bazat pe doua concepte generale : cifruri produs si cifruri Feistel.
Fiecare implica repetarea unei secvente comune sau a unui set de operatii.
Ideea de baza a unui cifru produs este aceea de a construi o functie complexa de criptare prin compunerea catorva operatii simple care ofera o protectie complementara, dar individual insuficienta (cifrurile cascada folosesc chei independente).
Operatiile de baza includ transpozitii, translari (de exemplu XOR) si transformari lineare, operatii aritmetice, multiplicari modulare si substitutii simple.

text sursa
text cifrat
Figura 1 : Retea de substitutie-permutare (SP)

Definitie : Un cifru iterativ pe bloc este un cifru pe bloc care implica repetarea secventiala a unei functii interne numita functie runda.
Parametrii includ numarul de runde r, dimensiunea n in biti a blocului si dimensiunea k in biti a cheii de intrare K din care sunt derivate r subchei Ki (chei de runda).
Pentru inversabilitate (permitand o decriptare unica), pentru fiecare valoare Ki functia runda este o bijectie peste intrarea rundei.
Definitie : Un cifru Feistel este un cifru iterativ care mapeaza un text sursa (L0,R0) de 2t biti, format din blocurile L0 si R0 de cate t biti, intr-un text cifrat (Rr,Lr), printr-un proces r-ciclic unde r ≥ 1. Pentru 1 ≤ i ≤ r, runda i mapeaza
(Li-1,Ri-1) (Li,Ri) dupa cum urmeaza :
Li = Ri-1, Ri = Li-1 ⊕ f (Ri-1,Ki),
unde fiecare subcheie Ki este derivata din cheia de cifrare K.

(a) scara incrucisata (b) scara dreapta
Li = Ri-1
Ri = Li-1 ⊕ f (Ri-1, Ki)
Figura 3 : Secventa de calcul DES

utilizare DES
In modul C BC (Cypher Block Chaining Mode), fiecare bloc de text criptat βi este combinat printr-un XOR cu textul clar urmator αi+1 , ınainte de criptarea acestuia. Operatia decurge conform schemei:
Se defineste un bloc cu valoarea initiala V I = β0, dupa care blocurile se cripteaza dupa formula
βi = eK (βi−1 ⊕ αi ),(i ≥ 1)

utilizare DES
Desi metoda prezentata a fost descrisa pentru blocuri de marime 64, modurile OFB si CFB pot fi extinse la blocuri de k biti (1 ≤ k ≤ 64).
Cele patru moduri de utilizare prezinta diverse avantaje si dezavantaje.
Astfel, la ECB si OFB, modificarea unui bloc de text clar αi provoaca modificarea unui singur bloc de text criptat, βi . In anumite situatii, acest fapt constituie un defect.
Modul OFB este utilizat adesea pentru transmisiile prin satelit

Triplu DES (3DES)
Triplu DES (cunoscut ¸si sub numele 3DES sau – mai rar – DES − ede) este un sistem derivat din DES, propus de Walter Tuchman (seful echipei I BM care a construit DES). Numele in FIPS Pub 46−3.
Formal, 3DES este definit prin formula
unde:
m este un bloc de text clar (64 biti),
e este blocul de text criptat rezultat,
k1 , k2, k3 sunt chei DES (de 56 biti),
DESk : criptarea DES cu cheia k,
DESk−1: decriptarea DES cu cheia k.

NEW DES
a fost creat în 1985 de Robert Scott, ca un posibil înlocuitor al sistemului DES.
Algoritmul nu este o variantă a DES-ului
Operează cu texte clare grupate în blocuri de 64 biti, dar cheia are lungimea 120 biti.
Nu vom avea permutare initială si nici finală.
Blocul unui text clar este spart în 8 subblocuri de căte 8 biti: B0,B1,... ,B7.
Aceste subblocuri trec prin 17 runde, fiecare rundă avănd 8 pasi.
Cheia este împărtită în 15 subchei K0, K1,..., K14.

schema