Криптоалгоритм DES
На каждом раунде преобразования используется отдельная пара подключей, поэтому при выборе различного числа раун-дов преобразования используется ключ шифрования различной длины. Для удобства пользователей в шифре RC5 используется алгоритм инициализации, выполняемый однократно при запуске криптосистемы. На этом этапе предвычислений по секретному ключу пользователя в зависимости от заданного числа раундов R формируется ключ шифрования в виде последовательности, содержащей 2(R+1) b-битовых подключей. Подключи используются по фиксированному расписанию, т. е. для всех входных блоков на данном шаге преобразования используется один и тот же подключ. Для того, чтобы указать значения конкретных па-раметров настройки алгоритма применяется запись RC5-b/R/l, где l -длина секретного ключа в байтах.
Типичной является модификация RC5-32/12/16, ко-торая соответствует 64-битовому входному блоку данных, 128-битовому секретному ключу и 12 раундам шифрования. Эта модификация является стойкой к известным методам криптоанализа и может применяться для защиты данных в авто-матизированных системах обработки информации и управления. В случае применения 64-разрядных микропроцессоров целе-сообразно применение модификации RC5-64/12/16, которая обеспечит более высокую скорость преобразования. Кроме того, при преобразовании 128-битовых блоков исходного текста повышается стойкость шифрования за счет увеличения числа управляющих битов с 5 до 6.
Алгоритм предвычислений формирует ключ шифрования необходимого размера, при этом используются процедуры, которые обеспечивают влияние каждого бита секретного ключа на каждый бит ключа шифрования. По значению клю-ча шифрования трудно восстановить секретный ключ. Мы не будем останавливаться на описании алгоритма предвы-числений, поскольку могут быть применены различные его варианты. Рассмотрим процедуры шифрования и дешифро-вания, которые составляют сущность криптосистемы RC5. Обозначим ключ шифрования как последовательность подключей Q0, Q1, ..., Q2R+1. Процедуры шифрования и дешифрования блока Т = A | В описываются следующими простыми алгоритмами:
BХОД: Исходное значение Ь-битовых подблоков A и В.
1. Установить счетчик i == 1 и число раундов R и выполнить преобразования:
А := (A + Qo) mod
2 b;
В := (B + Q1)mod2b.2. Преобразовать: A := {[(A ф В)
<<< В] +Q2i}mod 2 bB := [(B ф A) < < < A] + Q2i + 1} mod
2 b3.Если i? R, то прирастить i := i + 1 и перейти к шагу 2.4.
СТОП.
ВЫХОД: Преобразованное значение подблоков A и В.
Алгоритм дешифрования.
1. Установить счетчик i = R.
2. Преобразовать: B :=
{[(В - Q2i+i) mod 2b] >>> A} Ф AA := {[(A - Q2i ) mod2b]
>>> В} Ф В.3. Если i ? 1, то уменьшить на 1 значение счетчика
i := i - 1 и перейти к шагу 2.4. Преобразовать: B := (B - Q1)
mod2b;
A := (A - Q0) mod 2 b
Схема шифрующих преобразований одного раунда пред-ставлена на рис. Операция циклического сдвига относится к быстрым элементарным операциям современных процессоров, Кроме того, время выполнения операции циклического сдвига не зависит от величины сдвига. При программной реализации модификация RC5-32/12/16 обеспечивает скорость шифро-вания порядка нескольких Мбайт/с для микропроцессора Pentium. В приведенных алгоритмах не используются операция табличной подстановки, которые являются типичными нели-нейными операциями для многих блочных криптосистем, Нелинейными операциями рассмотренного шифра явля-ются операции циклического сдвига, зависящие от пре-образуемых данных. Как шифрование, так и дешифрова-ние начинается с выполнения операции над подблоками и подключами. Это обусловливает различие в операци-ях циклического сдвига на каждом раунде шифрования в дешифрования. Двухместные операции (Ф), выполняемые над двумя подблоками, усиливают эффект размножения ошибки.
DelphiWorld 6.0