Giới thiệu về DES

Chia sẻ: Nguyen Thi Hien | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

251
lượt xem 82
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

DES (viết tắt của Data Encryption Standard, hay Tiêu chuẩn Mã hóa Dữ liệu) là một phương pháp mật mã hóa được FIPS (Tiêu chuẩn Xử lý Thông tin Liên bang Hoa Kỳ) chọn làm chuẩn chính thức vào năm 1976. Sau đó chuẩn này được sử dụng rộng rãi trên phạm vi thế giới. Ngay từ đầu, thuật toán của nó đã gây ra rất nhiều tranh cãi, do nó bao gồm các thành phần thiết kế mật, độ dài khóa tương đối ngắn, và các nghi ngờ về cửa sau để Cơ quan An ninh quốc gia Hoa...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giới thiệu về DES

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Lớp KHMT3-K3 DES Thực hiện: Nguyễn Đình Mạnh Dương Văn Minh Trần Anh Nam (Team Header) Nguyễn Danh Nam Trần Tuấn Nghĩa Nguyễn Thị Nhài Hoàng Ninh Nhật 1
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu DES Mô Tả Thuật Toán  Giới thiệu về DES Hàm f  Hoán Vị Khởi Đầu Khóa Chuyển Đổi Giải Mã DES  Mô Tả Thuật Toán  Hàm f  Khóa Chuyển Đổi  Giải Mã DES 2
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Giới thiệu về DES Mô Tả Thuật Toán Hàm f  Ngày 13/5/1973 ủy ban quốc gia về Khóa Chuyển Đổi tiêu chuẩn của Mỹ công bố yêu cầu về Giải Mã DES hệ mật mã áp dụng cho toàn quốc.  Des được công ty IBM công bố vào năm 1975. 3
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Giới thiệu về DES Mô Tả Thuật Toán  DES là thuật toán mã hóa khối, độ dài Hàm f mỗi khối là 64 bit . Khóa Chuyển Đổi  Khóa dùng trong DES có độ dài toàn Giải Mã DES bộ là 64 bit. Tuy nhiên chỉ có 56 bit thực sự được sử dụng; 8 bit còn lại chỉ dùng cho việc kiểm tra.  Des xuất ra bãn mã 64 bit. 4
Văn Bản Gốc Mô hình về DES IP Key K Hoán Vị Khởi Đầu Mô Tả Thuật Toán L0 R0 f Hàm f Vòng 1 K1 Biến đổi Khóa Chuyển Đổi 1 L1=R0 R1=L0⊕f(R 0K1) Giải Mã DES L15=R14 R15 =L14⊕f(R 14K15) f Vòng 16 K16 Biến đổi 16 L16=R15 R16 =L15 ⊕f(R 15K16) IP-1 Văn Bản Mã Hóa 5
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Hoán vị khởi đầu Mô Tả Thuật Toán Hoán vị khởi đầu (Kí hiệu là IP) đổi chỗ khối dữ liệu vào, thay đổi vị trí các bit trong kh ối dữ liệu Hàm f vào. Tất cả các bảng hoán vị khởi đầu được đọc Khóa Chuyển Đổi từ trái qua phải từ trên xuống dưới. Giải Mã DES X IP 1 2 3 4 5 6 7 8 58 50 42 34 26 18 10 2 9 10 11 12 13 14 15 16 60 52 44 36 28 20 12 4 17 18 19 20 21 22 23 24 62 54 46 38 30 22 14 6 25 26 27 28 29 30 31 32 64 56 48 40 32 24 16 8 33 34 35 36 37 38 39 40 57 49 41 33 25 17 9 1 41 42 43 44 45 46 47 48 59 51 43 35 27 19 11 3 49 50 51 52 53 54 55 56 61 53 45 37 29 21 13 5 57 58 59 60 61 62 63 64 63 55 47 39 31 23 15 7 6
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Hoán vị khởi đầu Mô Tả Thuật Toán Hàm f Khóa Chuyển Đổi Giải Mã DES Trong bảng trên hoán vị khởi đầu chuyển bit 1 thành bit 58, bit 2 thành bit 50, bit 3 thành bit 42. 7
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Hoán Vị Cuối Cùng Mô Tả Thuật Toán - Hoán vị cuối cùng là nghịch đảo của hoán vị khởi đầu. Hàm f - Khối L16R16 được sử dụng như khối dữ liệu ra của hoán vị cuối cùng. Khóa Chuyển Đổi Giải Mã DES IP-1 40 8 48 16 56 24 64 32 39 7 47 15 55 23 63 31 38 6 46 14 54 22 62 30 37 5 45 13 53 21 61 29 36 4 44 12 52 20 60 28 35 3 43 11 51 19 59 27 34 2 42 10 50 18 58 26 33 1 41 9 49 17 57 25 8
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Hoán Vị Cuối Cùng Mô Tả Thuật Toán Hàm f Khóa Chuyển Đổi Giải Mã DES Chú ý: IP-1 (IP(X))=X 9
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Hàm f Mô Tả Thuật Toán Li = Ri-1 Hàm f Ri = Li-1 XOR f(Ri-1, ki) Khóa Chuyển Đổi Giải Mã DES L0 R0 f K1 L1=R0 R1=L0⊕f(R 0K1 ) 10
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Mô Tả Thuật Toán Mô Tả Thuật Toán Với 1
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Hàm f Mô Tả Thuật Toán Hàm f lấy đối số đầu là xâu Hàm f nhập Ri-1 (32 bit) đối số thứ hai là Ki Khóa Chuyển Đổi (48bit) và tạo ra xâu xuất có độ dài 32 bit. Giải Mã DES Đối số đầu Ri-1 sẽ được “mở rộng” thành xâu có độ dài 48 bit tương ứng với hàm mở rộng E cố định. 12
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Hàm f E(Ri) bao gồm 32 bit từ Ri, được Mô Tả Thuật Toán hoán vị theo một cách thức xác định, với Hàm f 16 bit được tạo ra 2 lần. Với mỗi bộ 4 bit của dữ liệu vào, bit Khóa Chuyển Đổi đầu tiên và bit thứ 4 tương ứng với 2 bit của dữ liệu ra, còn bit số 2 và số 3 tương Giải Mã DES ứng với 1 bit của dữ liệu ra Dữ liệu vào E bit table 1 2 3 4 32 1 2 3 4 5 5 6 7 8 4 5 6 7 8 9 9 10 11 12 8 9 10 11 12 13 13 14 15 16 12 13 14 15 16 17 17 18 19 20 16 17 18 19 20 21 21 22 23 24 20 21 22 23 24 25 25 26 27 28 24 25 26 27 28 29 29 30 31 32 28 29 30 31 32 13 1
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Hộp Thay Thế - S Mô Tả Thuật Toán  Sau khi được nén khóa XOR với khối mở rộng , 48 Hàm f bit kết quả được chuyển sang giai đoạn thay thế. Sự thay thế được thực hiện bởi 8 hộp thay thế. Khối 48 Khóa Chuyển Đổi bit được chia thành 8 khối 6 bit. Mỗi khối được thực hiện trên 1 hộp S riêng biệt: khối 1 được thực hiện Giải Mã DES trên hộp S1, khối 2 được thực hiện trên hộp S2, ………, khối 8 được thực hiện trên hộp S8 48 6 6 S1 S8 4 4 32 14
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Hộp Thay Thế - S Mô Tả Thuật Toán Hàm f Khóa Chuyển Đổi Giải Mã DES 15
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Khóa Chuyển Đổi Mô Tả Thuật Toán - K là một xâu có độ dài 64 bit trong đó 56 Hàm f bit dùng làm khóa và 8 bit dùng để kiểm tra lỗi. Khóa Chuyển Đổi Giải Mã DES 7 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 8 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 56 bit 16
Khóa Chuyển Đổi Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Mô Tả Thuật Toán 64 K PC-1 Hàm f 56 Khóa Chuyển Đổi C0 D0 Giải Mã DES 28 LS1 28 LS1 48 56 K1 PC-2 C1 D1 . 28 LS2 28 LS2 . . . . . . . . . LS16 LS16 . 48 56 K16 PC-2 C16 D16 17
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Khóa Chuyển Đổi Mô Tả Thuật Toán Quá trình tạo các khóa con (subkeys) từ Hàm f khóa K Khóa Chuyển Đổi 1. Sau khi loại bỏ các bit kiểm tra Giải Mã DES hoán vị các bit còn lại của K tương ứng với hoán vị cố định PC-1. Ta viết PC1(K) = C0D0, với C0 bao gồm 28 bít đầu tiên của PC-1(k) và D0 là 28 bit còn lại. 18
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Khóa Chuyển Đổi Mô Tả Thuật Toán  Hoán vị cố định PC1 Hàm f Khóa Chuyển Đổi 57 49 41 33 25 17 9 Giải Mã DES 1 58 50 42 34 26 18 10 2 59 51 43 35 27 PC1 19 11 34 60 52 44 36 63 55 7 39 31 23 15 7 62 54 46 38 30 22 14 6 61 53 45 37 29 21 13 5 28 20 12 4 19
Mô hình về DES Hoán Vị Khởi Đầu Khóa Chuyển Đổi Mô Tả Thuật Toán Thuật toán tính Ci, Di như sau: Hàm f C0 for(i=1;i