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

27 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

141. Феномен безработицы в России 38.65 KB
  В системе рыночных отношений важное место занимает рынок. Официальными безработными считаются трудоспособные граждане в трудоспособном возрасте (определяется законодательством). Исходя из необходимости учета безработных и принятия соответствующих государственных мер по обеспечению работой всех желающих.
142. Системный анализ московского метрополитена 273.5 KB
  Московский метрополитен, открытый 15 мая 1935 года, - это основа транспортной системы столицы. Он надежно связывает центр города с промышленными районами и жилыми массивами. На сегодняшний день доля Московского метрополитена в перевозке пассажиров
143. Історія української державності 40.71 KB
  Трипільська культура ,як зародки державотворчих процесів на сучасних Українських землях. Українська революція,або як ми прогавили незалежність. Суспільний нігілізм, тотальне розкрадання і не бажання влади змінити життя народу (а не своє) на краще.
144. Эскизный расчет радиолокационных систем 373.5 KB
  Расчет дальности действия РЛС при самоприкрытии цели активной шумовой помехой (АШП). Дальность действия и зона обнаружения в условиях применения маскирующих пассивных помех. Выбор и обоснование передающего устройства.
145. Аппараты с перемешивающими устройствами 240 KB
  В аппарате применяется лопастная мешалка. Основная задача переме-шивания – равномерное распределение вещества или температуры в перемешивающем объёме. Привод выбирается по ОСТ 26-01-1205-75 в соответствии с частотой вращения мешалки, номинальным давлением в корпусе аппарата.
146. Перевірка організації руху дизельного тепловозу 536.5 KB
  При русі тепловоза зі складом машиніст контролює роботу всіх агрегатів і систем по приладах, встановлених на пульті керування і розподільному щиті, звертаючи особливу увагу на показання кіло-амперметра.
147. Разработка предложений по повышению эффективности маркетинговой дятельности предприятия 1.25 MB
  В условиях централизованного планирования, осуществляя плановые поставки выпускаемой продукции. Маркетинг представляет собой нечто большее, чем просто продвижение товаров и услуг на рынок. Предприятие вырабатывает представления о желательном уровне спроса на свою продукцию.
148. Аналіз процесу управління маркетингом на підприємстві СТОВ НВФ Насіння-сервіс 94.2 KB
  Організаційно-економічна характеристика СТОВ НВФ Насіння-сервіс. Характеристика процесу управління маркетингом на СТОВ НВФ Насіння-сервіс. Економічна ефективність маркетингової діяльності на підприємстві.
149. Основные понятия теории информации 517 KB
  Понятие информации. Виды и структура информации. Геометрическая, комбинаторная и аддитивная мера Хартли. Статистическая мера информации. Связь энтропии с количеством информации. Количество информации дискретных сообщений. Определение бита и байта.