Читать реферат по теории государства и права: "Алгоритм шифрования данных IDEA" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Алгоритм шифрования данных IDEA

Алгоритм IDEA (International Data Encryption Algorithm) является блочным шифром. Он оперирует 64-битовыми блоками открытого текста. Несомненным достоинством алгоритма IDEA является то, что его ключ имеет длину 128 бит. Один и тот же алгоритм используется и для шифрования, и для дешифрования.

Первая версия алгоритма IDEA была предложена в 1990 г., ее авторы - Х.Лей и Дж.Мэсси. Первоначальное алгоритм назывался PES (Proposed Encryption Standard). Улучшенный вариант этого алгоритма, разработанный в 1991 г., получил название IPES (Improved Proposed Encryption Standard). В 1992 г. IPES изменил свое имя на IDEA. Алгоритм IDEA использует при шифровании процессы смешивания и рассеивания, которые легко реализуются аппаратными и программными средствами.

В IDEA используются следующие математические операции:

поразрядное сложение по модулю 2 (операция "исключающее ИЛИ"); операция обозначается как (+);сложение беззнаковых целых по модулю 216; операция обозначается как [+];умножение беззнаковых целых по модулю (216+1), причем блок из 16 нулей рассматривается как 216; операция обозначается как (·).

Все операции выполняются над 16-битовыми субблоками.

Эти три операции несовместимы в том смысле, что:

никакая пара из этих трех операций не удовлетворяет ассоциативному закону, например a[+](b(+)c)#(a[+]b)(+)c;никакая пара из этих трех операций не удовлетворяет дистрибутивному закону, например a[+](b(·)c)#(a[+]b)(·)(a[+]с).

Комбинирование этих трех операций обеспечивает комплексное преобразование входных данных, существенно затрудняя крипто-анализ IDEA по сравнению с DES, который базируется исключительно на операции "исключающее ИЛИ".

Общая схема алгоритма IDEA приведена на рис.1. 64-битовый блок данных делится на четыре 16-битовых субблока. Эти четыре субблока становятся входом в первый цикл алгоритма. Всего выполняется восемь циклов. Между циклами второй и третий субблоки меняются местами. В каждом цикле выполняется следующая последовательность операций:

(·) - умножение субблока X1 и первого подключа.[+] - сложение субблока X2 и второго подключа.[+] - сложение субблока X3 и третьего подключа.(·) - умножение субблока X4 и четвертого подключа.(+) - сложение результатов шагов 1 и 3.(+) - сложение результатов шагов 2 и 4.(·) - умножение результата шага 5 и пятого подключа.[+] - сложение результатов шагов 6 и 7.(·) - умножение результата шага 8 и шестого подключа.[+] - сложение результатов шагов 7 и 9.(+) - сложение результатов шагов 1 и 9.(+) - сложение результатов шагов 3 и 9.(+) - сложение результатов шагов 2 и 10.(+) - сложение результатов шагов 4 и 10.

Рис.1. Cхема алгоритма IDEA (режим шифрования)

Выходом цикла являются четыре субблока, которые получаются как результаты выполнения шагов 11, 12, 13 и 14. В завершение цикла второй и третий субблоки меняются местами (за исключением последнего цикла). В результате формируется вход для следующего цикла.

После восьмого цикла осуществляется заключительное преобразование выхода:

(·) - умножение субблока X1 и первого подключа.[+] - сложение субблока X2 и второго подключа.[+] - сложение субблока X3 и третьего подключа.(·) - умножение субблока X4 и четвертого подключа.

Полученные четыре субблока Y1...Y4 объединяют в блок шифртекста.

Создание подключей Z1...Z6 также относительно несложно.

Похожие работы