12748

Изучение и исследование блокового шифра AES (Rijndael)

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторная работа 5 Изучение и исследование блокового шифра AES Rijndael Цель работы Изучить преобразования выполняемые при шифровании и дешифровании сообщений в блоковом шифре AES а также исследовать некоторые его свойства . Используемое программное обеспечен...

Русский

2013-05-03

32.5 KB

28 чел.

Лабораторная работа 5

Изучение и исследование блокового шифра AES (Rijndael)

Цель работы

Изучить  преобразования , выполняемые при шифровании и дешифровании сообщений в блоковом шифре AES , а также исследовать некоторые его свойства .

Используемое программное обеспечение

Для работы используется специальная программа “Rijndael

Задание

1.Для случайно генерируемых сообщений и ключей просмотреть все операции , выполняемые в 10 раундах шифра , а также метод формирования раундовых ключей .

2.Просмотреть структуру основных раундовых операций (формирование обратных элементов , умножение на  матрицы , циклические сдвиги , сложение с раундовым ключом.)

3.Исследовать некоторые свойства шифра : выбор “слабых” ключей , размножение ошибок при шифровании и дешифровании.

4.Проверить “вручную” правильность вычисления обратных элементов и умножение на матрицы в конечных полях , выполняемых шифром.

Порядок

1. Установить программное обеспечение “Rijndael”.

2.Выполнить последовательно процедуры :

-генерировать случайный ключ , сохранить ключ,

-выбор блока данных , генерировать случайный блок и сохранить его,

--зашифровать ,

-номера раундов 1,2,…10.

Наблюдать последовательность выполняемых преобразований (в соответствии с теорией ) и результаты преобразований на каждом раунде , включая и преобразования раундовых ключей.

3. Выполнить процедуру дешифрования , наблюдая последовательные преобразования криптограммы в открытое сообщение аналогично п.2 .

Убедиться в обратном порядке формирования раундовых ключей.

4. Выбрав один из раундов (кроме нулевого), “раскрыть” (2cl. на S) структуру преобразования S. Далее в левом из двух появившихся квадратов выбрать (2cl.) одну из клеток .

Изучить в появившемся окне алгоритм формирования обратных элементов конечного поля и аффинно-линейное преобразование (умножение на двоичную матрицу и сложение с вектором).

5.Проверить при помощи вычислений на бумаге правильность нахождения обратного элемента в конечном поле GF() для заданного неприводимого полинома , образующего это поле.

6.Проверить правильность выполнения аффинно-линейного преобразования для выбранной клетки квадрата,

7.Проверить (по учебнику) правильность выполнения операции “Shift Rows”.

8.”Раскрыть”(2cl.) структуру операции “Mix Columns”.

В открывшемся окне изучить все выполняемые операции , использующие умножения в конечном поле GF( .

9.Вернувшись в основное меню , выбрать ключ , состоящий из всех нулей. Выполнить процедуру шифрование”.  Наблюдать увеличение “случайности” ключей и промежуточных криптограмм при переходе от раунда к раунду.

10.Выбрать открытое сообщение , состоящее из всех нулей . При случайно сгенерированном ключе , наблюдать изменение раундовых криптограмм,

Отчет

1.Название работы .

2.Проверка вручную правильности выполнения операции обращения элемента в конечном поле по п, 5.

3.Проверка правильности выполнения афинно-линейного преобразования по п.6, .

4.Первые три раундовых ключа и три раундовых криптограммы при задании нулевого ключа по п.9.

5.Первые три раундовые криптограммы при задании случайного ключа и нулевого  сообщения по п. ,.

6.Выводы по результатам выполнения пп.9-10,

Контрольные вопросы

1.Что такое конечное поле GF(?

2.Как представляются элементы в конечном поле и как выполняются все операции над этими элементами?

3.Являются ли операции умножения в конечном поле , нахождения обратного элемента и возведения в степень полиномиально сложными операциями?

4. Какую структуру имеет шифр AES?

5.Почему в состав операций , выполняемых шифром AES , входит операция обращения элементов в конечном поле?

Литература

В.И.Коржик, В.П.Просихин , “Основы криптографии “,Учебное пособие . “Линк”,2008 .


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

79456. Нормативно-правовое, экономическое и организационное обеспечение деятельности общественных объединений 25.96 KB
  Виды деятельности ОО направлены на создание и развитие: социальных целей благотворительных культурных образовательных научных управленческих охрана здоровья развитие физической кры и спорта удовлетворения духовных и иных нематериальных потребностей граждан. Основные направления деятельности ОО: представление интересов и защиты прав детей. самодеятельности о.
79457. Роль социально-культурной деятельности в процессе формирования культуры личности 30.96 KB
  По существу возникло новое направление высшей школы обусловленное нынешней социальнокультурной ситуацией и органично объединившее социальную педагогику и культурологию. Условно его можно было бы определить как специальное образование в сфере социальнокультурной экологии человека. При этом нельзя не учитывать что у каждой Современная социальнокультурная ситуация характеризуется значительным усложнением структуры и содержания взаимоотношений людей когда остро встает вопрос о последовательном освоении культурного потенциала и активном...
79458. Профессиональная этика менеджера социально-культурной деятельности 26.58 KB
  Менеджер это особая профессия специалист по управлению добивающийся результатов путем организации работы других людей. Менеджер это новая современная специальность со своими статусными ролевыми функциональными мотивационностимулирующими ценностноориентирующими характеристиками. Итак менеджер организации по своему статусу представляет сегодня прежде всего профессионального управляющего.
79459. Сохранение и дальнейшее развития национально-культурных традиций в деятельности учреждений социально-культурной сферы 28.41 KB
  Принимая от своего наставника то вечное содержание его личности которое когдато было положено в основу традиции ее родоначальником учитель растворяет это содержание в своей личности и передает ученику уже не совсем то что воспринял. Ясно что за многие сотни лет может накопиться такая масса этих небольших изменений что от первоначального содержания традиции почти ничего не остается. В 60е годы в отечественной науке наблюдалось смешивание понятия традиции с понятиями ритуала обычая и традиции. Исходя из того что традиции суть...
79460. СКД в жизни современного общества: проблемы, тенденции развития 28.59 KB
  Основные сферы деятельности государства в области культуры охрана памятников народное творчество художественные промыслы художественная литература кинематография и т. Первое направление этой активности связано с созданием ценностей культуры осуществляемым как профессиональными специалистами учеными конструкторами писателями художниками композиторами актерами музыкантами архитекторами дизайнерами модельерами ювелирами и т. Второе направление отражающее многогранный процесс освоения ценностей культуры практически объединяет...
79461. Сценарный ход и монтаж в досуговых мероприятиях 27.99 KB
  Через трансформацию деталей Связать материал в сценарии помогает монтаж сборка соединение. Монтаж как метод родился в кинематографе: соединяясь между собой кадры рождают как бы некоторую новую мысль. Монтаж существует во всех видах искусства в живописи – авангардисты кубисты в музыке – Вагнер в литературе Достоевский Толстой и т.
79462. Сущность прикладной культурологии как области научного знания и социальной практики 27.93 KB
  Предмет процессы социализации инкультурации и самореализации личности в институциональных и неинституциональных сферах художественной духовнонравственной социальнопсихологической политической правовой экологической физической культуры. Целевая установка прикладной культурологии вовлечение человека в мир культуры. Важнейшая функция прикладной культурологии проявляется: в научнометодическом обеспечении культурнопросветительной и культурнотворческой деятельности учебных заведений трудовых коллективов воинских частей...
79463. Технология формирования имиджа учреждений социально-культурной сферы 28.15 KB
  В последнее время учреждения культуры все чаще обращаются к переосмыслению своей деятельности что связано с изменением их роли в обществе. Следовательно они важны сегодня и для учреждения культуры как его руководства так и каждого сотрудника. Репутация это уже созданное общее мнение о достоинствах и недостатках учреждения. Кроме того существует внутренний имидж учреждения то есть представление о нем персонала.
79464. Методологические характеристики исследований СКД 28.54 KB
  Методы исследования делятся на 2 большие группы: теоретические и эмпирические. Теоретические методы исследования всегда существуют в паре. Абстрагирование – мысленное вычленение и обращение в самостоятельный объект исследования отдельных сторон свойств или состояний объекта. Наблюдение – это наиболее информативный метод исследования.