А.Винокуров. Серия "Энциклопедия блочных шифров".

DES. Общая схема алгоритма.

Алгоритм представляет собой сбалансированную сеть Файстеля с начальной и конечной битовыми перестановками, конечная перестановка является обращением начальной. Схема преобразования данных при зашифровании блока изображена на рисунке 1, схема соответствующего алгоритма – на рисунке 2.

Рис. 1. Цикл шифрования DES - схема преобразования данных.

Рис. 2. Цикл шифрования DES - схема алгоритма.

Зашифрование 64-битового блока данных T (входной параметр алгоритма, рис.2, шаг 0) начинается с начальной перестановки битов в нем (IP, шаг 1). Затем шифруемый блок разделяется на две 32-битовые части (шаг 2), с которыми выполняются 16 раундов преобразования в соответствии с архитектурными принципами сети Файстеля. Через Hi_n(X) и Lo_n(X) обозначены функции, возвращающие в качестве результата соответственно n старших или младших битов своего аргумента. На каждом раунде старшая половина блока модифицируется путем побитового прибавления к ней по модулю 2 (операция "") результата вычисления функции шифрования (f), зависящей от младшей половины блока (L_i_–1) и 48-битового ключевого элемента (k_i). Между раундами старшая и младшая половины блока меняются местами. Таким образом, на каждом раунде кроме последнего младшая половина блока становится старшей, а модифицированная с помощью функции шифрования старшая – младшей половиной блока (шаг 3). На последнем раунде происходит то же самое за исключением обмена значениями половин блока. Затем полублоки объединяются в полный блок (шаг 4), в котором выполняется конечная битовая перестановка (IP^–1, шаг 5), обратная начальной. Результат последней операции и является выходным значением цикла шифрования – зашифрованным блоком T' (шаг 6). Шестнадцать 48-битовых ключевых элементов k_i, 1i16, используемых в цикле шифрования, являются параметрами алгоритма и вырабатываются из 56-битового ключа в ходе рассмотренной ниже процедуры генерации ключевой последовательности. Процедура расшифрования блока данных идентична процедуре зашифрования с тем отличием, что ключевые элементы в ней используются в порядке, обратном порядку их использования при зашифровании. Таким образом, если при зашифровании ключевые элементы используются в "естественном" порядке возрастания номеров

k₁, k₂, k₃, k₄, k₅, k₆, k₇, k₈, k₉, k₁₀, k₁₁, k₁₂, k₁₃, k₁₄, k₁₅, k₁₆,

то при расшифровании они должны использоваться в обратном порядке:

k₁₆, k₁₅, k₁₄, k₁₃, k₁₂, k₁₁, k₁₀, k₉, k₈, k₇, k₆, k₅, k₄, k₃, k₂, k₁.

[Список алгоритмов] [Основные характеристики] [Структура алгоритма] [Битовые перестановки] [Функция шифрования] [Узлы замен] [Ключевые элементы] [Историческая справка]

[Начало осмотра] [Что нового] [Статьи] [Выпуски в "Байтах"] [Что скачать] [Криптоалгоритмы] [Глоссарий] [Ссылки] [Гостевая книга] [Форум] [Напиши мне]