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

25 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

62256. Самостоятельная работа на уроках русского языка как средство активизации познавательного интереса 34.33 KB
  В этом смысле особое значение приобретает проблема внедрения эффективных приемов самостоятельной работы в учебно-воспитательный процесс. Значит учителям необходимо учить детей самостоятельной работе.
62257. Самым лучшим уроком жизни бывает армия 20.01 KB
  Армия Что на самом деле дает этот важный урок в нашей жизни Вопрос на самом деле очень интересен и важен но в то же время кажущимся бесполезным для всех тех героев которые отслужили и вернулись домой. Армия Отнимает она на первый взгляд кажется больше чем дает. При всем моем огромном желании возможностях и начальных способностях я не умею воевать Задавим количеством А если Китай Что же на самом деле дает Армия Ты вглядываешься на жизнь совсем с другой стороны учишься жить в большом непростом коллективе когда каждый сам за...