33663

БЛОЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ (АЛГОРИТМ DES, РЕЖИМ CFB)

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

БЛОЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ АЛГОРИТМ DES РЕЖИМ CFB Криптографический режим обычно объединяет базовый шифр обратную связь какогото типа и нескольких простых операций. Опреации просты поскольку стойкость определяется используемым алгоритмом шифрования а не режимом. Требования предъявляемые к режимам: Режим не должен снижать стойкость используемого алгоритма Эффективность режима не должна быть ниже чем у используемого алгоритма Отказоустойчивость устойчивость к потерям синхронизации процессов шифрования и дешифрования. Режим CFB Блочный...

Русский

2013-09-06

98 KB

25 чел.

28. БЛОЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ (АЛГОРИТМ DES, РЕЖИМ CFB)

Криптографический режим обычно объединяет базовый шифр, обратную связь какого-то типа и нескольких простых операций. Опреации просты, поскольку стойкость определяется используемым алгоритмом шифрования, а не режимом.

Требования, предъявляемые к режимам:

  •  Режим не должен снижать стойкость используемого алгоритма
  •  Эффективность режима не должна быть ниже, чем у используемого алгоритма

Отказоустойчивость( устойчивость к потерям синхронизации процессов шифрования и дешифрования).

Режим CFB

Блочный шифр можно реализовывать, как самосинхронизующийся потоковый шифр. Такой режим называется режимом обратной связи по шифротексту CFB. В режиме СВС начать шифрование до поступления полного блока данных невозможно. Для некоторых сетевых приложений это создает проблемы. Например в защищенном сетевом окружении терминал должен иметь возможность передавать хосту каждый символ сразу после ввода. Если же данные нужно обрабатывать блоками в несколько байт, режим СВС не  работает.

В режиме CFB можно шифровать единицы данных размером не больше блока. На рис.3.13.изображен 8-битовый CFB. Кроме того, можно использовать 64-битовый CFB, или любой n-битовый CFB, где n больше или равно размеру блока.

Блочный алгоритм в режиме CFB работает с очередью, регистром сдвига, размер которого равен размеру используемого блока. Как и в режиме СВС, превоначально очередь заполнена вектором инициализации ВИ (см.ниже). Очередь шифруется, затем выполняется операция  XOR над восьмью старшими (крайними левыми ) битами результата и  первым 8-битовым символом открытого текста(см. рис. 3.13. ). В результате появляется первый бит шифротекста. Теперь этот символ можно передать. Кроме того, полученные восемь битовпопадают в очередь на место восьми младших битов, а все остальные биты сдвигаются на 8 позиций влево. Предыдущин восемь старших битов отбрасываются. Затем точно также шифруется следующей символ открытого текста. Расшифрование выполняется в обратном порядке. Обе стороны – шифрующая и расшифровывающая-используют блочный алгоритм в режиме шифрования.

Рис. 3.13. Режим 8-битовой обратной связи по шифротексту.

Если обозначить n  размер блока алгоритма, то n-битовый CFB выглядит так, как показано на рис. 3.14.

Распространение ошибки:

  •  Ошибка в шифротексте опасна. Первый результат сбоя бита шифротекста –сбой одного бита открытого текста. Затем ошибка попадает в сдвиговый регистр, и пока ошибочный бит не покинет регистра, формируемый шифротекст будет некорректен. В 8-битовом режиме CFB из-за сбоя 1 бита искажаются 9 байт дешифрованного открытого текста. Затем система восстанавливается, и весь последующий текст расшифровывается корректно. В общем случае, в n-битовом режиме CFB 1 ошибка шифротекста влияет на расшифрование текущего и следующих m/n-1 блоков, где m-размер блока.
    •  Режим CFB самостоятельно восстанавливается после ошибок синхронизации. Ошибка попадает в регистр сдвига и, пока она в нем находится, искажает 8 байт данных.

49. БЛОЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ (АЛГОРИТМ DES, РЕЖИМ OFB)

Криптографический режим обычно объединяет базовый шифр, обратную связь какого-то типа и нескольких простых операций. Опреации просты, поскольку стойкость определяется используемым алгоритмом шифрования, а не режимом.

Требования, предъявляемые к режимам:

  •  Режим не должен снижать стойкость используемого алгоритма
  •  Эффективность режима не должна быть ниже, чем у используемого алгоритма

Отказоустойчивость( устойчивость к потерям синхронизации процессов шифрования и дешифрования).

Режим OFB

Режим обратной связи по выходу – OFB представляет собой метод использования блочного шифра в качестве синхронного потокового шифра. Этот режим подобен CFB за исключением того, что n-битов предыдущего выходного блока сдвигаются в крайние правые позиции очереди (см. рис. 3.15.). Расшифрование выполняется в обратном  порядке. Такой режимом ОFB. Блочный алгоритм работает в режиме шифрования как на шифрующей , так и на расшифровывающей сторонах. Такую обратную связь иногда называют внутренней, поскольку механизм обратной связи не зависит ни от потока открытого текста ни от потока шифротекста. Если обозначить как n размер блока алгоритма, то n-битовый алгоритм OFB выглядит, так как показано на рис. 3.16.

Распространение ошибки:

- В режиме OFB ошибки не распространяются. Некорректный бит в шифротексте ведет к некорректному биту в открытом тексте. Это может быть полезно при цифровой передаче аналоговых сигналов, например оцифрованных речевых сигналов или видеоизображений, когда случайный сбой бита терпим, но распростаранение ошибки недопустимо.

- С другой стороны потеря синхронизации фатальна. Если сдвиговый регистры пришифровании различаются, восстановленный открытый текст представляет собой бессмыслицу. В любой системе, использующей режим OFB, должен быть предусмотрен механизм обнаружения потери синхронизации и механизм заполнения обоих сдвиговых регистров  новым (или тем же самим) вектором инициализации для восстановления синхронизации.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10450. Математическое описание непрерывных изображений. Преобразование Фурье. Дискретизация и восстановление изображений. Теорема Котельникова 163 KB
  Математическое описание непрерывных изображений. Преобразование Фурье. Дискретизация и восстановление изображений. Теорема Котельникова. А. Распределение освещенности на изображении описывается в общем случае непрерывной функцией от четырех переменных двух про
10451. Схемы переходов от непрерывных преобразований к дискретным преобразованиям 44 KB
  Схемы переходов от непрерывных преобразований к дискретным преобразованиям. Введем определения следующих операций: Частотным окном FW frequency window называется ограничение спектра сигнала по частоте. При этом спектр сигнала становится финитным. Окно не обязательно дол
10452. Глаз и психофизические свойства зрения. Зрительные явления. Модель одноцветного зрения. Модель цветного зрения 301 KB
  Глаз и психофизические свойства зрения. Зрительные явления. Модель одноцветного зрения. Модель цветного зрения. На выходе изображающих систем обычно создается фотоснимок или изображение на экране которые рассматриваются человеком. Поэтому очевидно что для эффективн
10453. Квантование изображений. Фотометрия и колориметрия. Преобразование координат цвета. Цветовое тело 788.5 KB
  Квантование изображений. Фотометрия и колориметрия. Преобразование координат цвета. Цветовое тело. Рассмотрим случай чернобелого панхроматического изображения. Для его представления в цифровом виде величину каждого отсчета дискретного изображения необходимо предс...
10454. Двумерные унитарные преобразования. Преобразование Фурье, косинусное, синусное, Адамара, Хаара 2.03 MB
  Двумерные унитарные преобразования. Преобразование Фурье косинусное синусное Адамара Хаара. А. Унитарные преобразования являются частным случаем линейных преобразований когда линейный оператор точно обратим а его ядро удовлетворяет условию ортогональности. В...
10455. Вейвлет-преобразование. Алгоритмы Лифтинга и Маллата 192.5 KB
  Вейвлетпреобразование. Алгоритмы Лифтинга и Маллата. Вейвлет компрессия в последнее время стала передовой технологией среди методов представления и сжатия сигналов и изображений. Методы сжатия с вейвлет преобразованием можно отнести к классу методов с исполь
10456. Алгоритмы сжатия изображений 163 KB
  Алгоритмы сжатия изображений Введение В настоящее время в космических системах ДЗЗ отмечается быстрый рост производительности оптикоэлектронных систем съемки Земли в то время рост пропускной способности радиолиний передачи данных характеризуется более медленным...
10457. Алгоритмы сжатия на основе вейвлет-преобразования. Алгоритм SPIHT 63 KB
  Алгоритмы сжатия на основе вейвлетпреобразования. Алгоритм SPIHT. Изображение полученное при помощи вейвлетпреобразования можно сжимать различными способами. Большинство из них можно отнести к одной из двух категорий. К первой категории относятся способы сводящиеся
10458. Алгоритмы обработки изображений в астроориентации 666.5 KB
  Алгоритмы обработки изображений в астроориентации. Введение К приборам астроориентации космических аппаратов относятся солнечные датчики датчики положения Земли и звездные датчики. Термин датчик не должен вводить в заблуждение солнечные датчики и датчики полож