28529

Режим простая замена ГОСТ 28147–89

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Зашифрование в данном режиме заключается в применении цикла 32З к блокам открытых данных расшифрование цикла 32Р к блокам зашифрованных данных. Это наиболее простой из режимов а 64битовые блоки данных обрабатываются в нем независимо друг от друга. Размер массива открытых или зашифрованных данных подвергающихся соответственно зашифрованию или расшифрованию должен быть кратен 64 битам: Tо = Tш = 64n; после выполнения операции размер полученного массива данных не изменяется. Блок данных определенной размерности в нашем случае 4бит...

Русский

2013-08-20

20.97 KB

26 чел.

24 Режим простая замена ГОСТ 28147–89

Простая замена. Режим простой замены предназначен для шифрования ключей (существует множество схем применения алгоритмов симметричного шифрования, использующих несколько ключей различного назначения; в этих случаях требуется шифрование одних ключей на другие). В данном режиме выполняются 32 раунда основного преобразования. В каждом из раундов, как было сказано выше, используется определенный подключ, который выбирается следующим образом:

– для раундов с 1-го по 24-й (r– номер раунда, а % – операция вычисления остатка от деления), т. е. и т. д.;

– для раундов с 25-го по 32-й, т. е. в обратном порядке: .

Для расшифрования информации в режиме простой замены также выполняются 32 раунда основного преобразования, но с использованием подключей по другой схеме: в прямом порядке в раундах с 1-го по 8-й; в обратном порядке в последующих раундах. Зашифрование в данном режиме заключается в применении цикла 32-З к блокам открытых данных, расшифрование – цикла 32-Р к блокам зашифрованных данных. Это наиболее простой из режимов, а 64-битовые блоки данных обрабатываются в нем независимо друг от друга. Схемы алгоритмов зашифрования и расшифрования в режиме простой замены – тривиальны и не нуждаются в комментариях.

Размер массива открытых или зашифрованных данных, подвергающихся соответственно зашифрованию или расшифрованию, должен быть кратен 64 битам: |Tо| = |Tш| = 64·n; после выполнения операции размер полученного массива данных не изменяется.

Табличные замены (Substitution box – S-box) часто используются в современных алгоритмах шифрования, поэтому стоит пояснить, как организуется подобная операция. В таблицу записываются выходные значения блоков. Блок данных определенной размерности (в нашем случае – 4-бит) имеет свое числовое представление, которое определяет номер выходного значения. Например, если S-box имеет вид 4, 11, 2, 14, 15, 0, 8, 13, 3, 12, 9, 7, 5, 10, 6, 1 и на вход пришел 4-бит блок «0100» (значение 4), то, согласно таблице, выходное значение будет равно 15, т. е. «1111» (0 а 4, 1 а 11, 2 а 2 ...).

Режим шифрования простой заменой имеет следующие особенности:

  1.  Так как блоки данных шифруются независимо друг от друга и от их позиции в массиве, при зашифровании двух одинаковых блоков открытого текста получаются одинаковые блоки шифртекста и наоборот. Отмеченное свойство позволит криптоаналитику сделать заключение о тождественности блоков исходных данных, если в массиве зашифрованных данных ему встретились идентичные блоки, что является недопустимым для серьезного шифра.
  2.  Если длина шифруемого массива данных не кратна 8 байтам или 64 битам, то возникает проблема: чем и как дополнять последний неполный блок данных массива до полных 64 бит. Эта задача не так проста, как кажется на первый взгляд. Очевидные решения типа «дополнить неполный блок нулевыми битами» или, в более общем виде, «дополнить неполный блок фиксированной комбинацией нулевых и единичных битов» могут при определенных условиях дать в руки криптоаналитика возможность методами перебора определить содержимое этого самого неполного блока, и этот факт означает снижение стойкости шифра. Кроме того, при таком подходе изменится длина шифртекста, увеличившись до ближайшего целого, кратного 64 битам, что часто бывает нежелательным.

На первый взгляд перечисленные выше особенности делают практически невозможным использование режима простой замены, ведь он может применяться только для шифрования массивов данных с размером, кратным 64 битам, не содержащим повторяющихся 64-битовых блоков. Кажется, что для любых реальных данных гарантировать выполнение указанных условий невозможно. Это почти так, но есть одно очень важное исключение: вспомните, что размер ключа составляет 32 байта, а размер таблицы замен – 64 байта. Кроме того, наличие повторяющихся 8-байтовых блоков в ключе или таблице замен будет говорить об их весьма плохом качестве, поэтому в реальных ключевых элементах такого повторения быть не может.

Таким образом, режим простой замены вполне подходит для шифрования ключевой информации, тем более, что прочие режимы для этой цели менее удобны, поскольку требуют наличия дополнительного синхронизирующего элемента данных – синхропосылки (см. далее). Действительно, ГОСТ предписывает использовать режим простой замены исключительно для шифрования ключевых данных.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40358. Среднепроградиентная шизофрения. Синдром Кандинского-Клерамбо 50.5 KB
  после многократных стрессов сокращение штатов на работе смерть отца сестры брата бабушки которые больная переносила очень тяжело. Через 3 дня больная услышала голос духа который успокаивал ее говорил что она является избранником для передачи духовного мира называл ее своим ребенком был ласков. Дух часто заставлял больную совершать ненужные телодвижения показывал ей картины мира зла и добра при общении с посторонними людьми указывал на хороших и злых людей злых людей больная видела с красными глазами. Иногда...
40359. Депрессивный и маниакальный синдромы в анамнезе 41.5 KB
  В это время дома был сын тогда ему было 12 лет. За это время со слов родственников сын старшая сестра неоднократно были эпизоды повышенной активности интенсивной деятельности освоения новой профессии бухгалтерский учет спонтанного ухода с прежнего места работы поиска новой. Последнее время чувствовала себя очень хорошо была полна сил энергией и множеством идей. Последнее время находясь на пенсии работала дизайнером штор но поссорилась с коллективом и уволилась.
40360. Математическая модель узла абсорбции оксидов азота водой в производстве разбавленной азотной кислоты 6.14 MB
  Для реализации данной задачи инженер должен решить две основные задачи: проектирование и создание новых высокоэффективных технологических процессов либо эксплуатация уже существующих производств, их интенсификация и повышение эффективности их функционирования.
40361. Трудовая экспертиза 55 KB
  При стойком снижении или утрате трудоспособности больному определяется одна из трех групп инвалидности. Правительством РФ было принято специальное положение вменявшее решение вопросов инвалидности созданным на основе прежних ВТЭК Бюро медикосоциальной экспертизы МСЭК2. Вновь разработанные критерии определения инвалидности в отличие от прежних ориентированных преимущественно на трудоспособность больного основываются на трех основных признаках: 1 нарушение здоровья со стойким расстройством функций организма обусловленное заболеванием...
40362. Невроз, депрессивно-фобическая форма 35 KB
  Панические атаки неожиданно возникающий и быстро в течение нескольких минут нарастающий симптомокомплекс вегетативных расстройств синдром Da Costa сердцебиение стеснение в груди ощущение удушья нехватки воздуха потливость головокружение сочетающийся с ощущением надвигающейся смерти страхом потери сознания либо потери контроля над собой сумасшествия. Клинический диагноз: на основе характерного симптомокомплекса психопатолгических расстройств можно поставить диагноз невроз депрессивнофобическая форма. Дифференциальный...
40363. Личностные расстройства при стрессе 50 KB
  Клиническая типология ПТСР Удельный вес и значимость соотношения коморбидных симптомов и осевых симптомов ПТСР позволяет выделить несколько типов ПТСР что имеет практическую терапевтическую значимость. Тревожный тип ПТСР наблюдается у 32 больных характеризуется высоким уровнем соматической и психической немотивированной тревоги на гипотимноокрашенном аффективном фоне с переживанием не реже нескольких раз в сутки непроизвольных с оттенком навязчивости представлений отражающих психотравматическую...
40364. Шизофрения, параноидная форма, непрерывно-прогредиентное течение, парафренный синдром 55 KB
  Мышечная система: общее развитие умеренное болезненности при ощупывании нет тонус нормальный дрожания нет. СИСТЕМА ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ: Дыхание осуществляется через нос отделяемого из носа нет Грудная клетка обычной формы симметричная без видимых деформаций в акте дыхания участвует активно и симметрично тип дыхания смешанный ЧДД 18. СИСТЕМА ОРГАНОВ КРОВООБРАЩЕНИЯ: В прекардиальной области и в области основания сердца деформаций нет. Аускультативно: тоны чистые ясные пульс симметричный на обеих руках равномерный умеренного...
40365. Классификация наркомании и токсикомании 52 KB
  Наркомания обусловленная злоупотреблением препаратами конопли Злоупотребление седативноснотворными средствами: наркомании вызванные снотворными; токсикомании обусловленные злоупотреблением транквилизаторами Злоупотребление психостимуляторами: амфетаминовая наркомания; злоупотребление кустарными препаратами эфедрина и эфедринсодержащих смесей; кокаиновая наркомания; злоупотребление кофеином. Полинаркомании осложненные наркомании политоксикомании. Клинические проявления и закономерности течения Основой формирования наркомании и...
40366. Нарушения эмоций, воли, внимания 41 KB
  Эмоции человек испытывает постоянно: он доволен или недоволен у него хорошее настроение или не очень хорошее. Эмоции пронизывают всю личность человека могут ускорять или замедлять мышление воздействуют на волевые процессы на всю саму в целом. Эмоции участвуют в патогенезе многих заболеваний; их трудно както квалифицировать можно лишь сравнивать у одного человека.