Теоретическая справка. Приобретение навыков шифрования и дешифрования сообщений и файлов любого вида на основе стандарта DES

Цель работы

Приобретение навыков шифрования и дешифрования сообщений и файлов любого вида на основе стандарта DES.

Задание на работу

Вариант №2.

Кодирование и декодирование в режиме «Цепочка цифровых блоков (Cipher Block Chaining) – CBC ».

Теоретическая справка

Одной из наиболее известных криптографических систем с закрытым ключом является DES – Data Encryption Standard. Эта система первой получила статус государственного стандарта в области шифрования данных. Она разработана специалистами фирмы IBM и вступила в действие в США 1977 году.

Основные параметры DES: размер блока 64 бита, длина ключа 56 бит, количество раундов – 16. DES является классической сетью Фейштеля с двумя ветвями. Алгоритм преобразует за несколько раундов 64-битный входной блок данных в 64-битный выходной блок. Стандарт DES построен на комбинированном использовании перестановки, замены и гаммирования. Шифруемые данные должны быть представлены в двоичном виде.

В этом режиме исходный файл M разбивается на 64-битовые блоки: M = M(1)M(2)...M(n). Первый блок M(1) складывается по модулю 2 с 64-битовым начальным вектором IV, который меняется ежедневно и держится в секрете. Полученная сумма затем шифруется с использованием ключа DES, известного и отправителю, и получателю информации. Полученный 64-битовый блок шифротекста C(1) складывается по модулю 2 со вторым блоком исходного текста, результат шифруется и получается второй 64-битовый блок шифротекста C(2) и т.д. Процедура повторяется до тех пор, пока не будут обработаны все блоки исходного текста (рисунок 1). Таким образом для всех i = 1...n блок шифротекста C(i) определяется следующим образом:

Расшифрование выполняется следующим образом:

Прелесть данного режима состоит в том, что он не позволяет накапливаться ошибкам при передаче. Блок M(i) является функцией только C(i-1) и C(i). Поэтому ошибка при передаче приведет к потере только двух блоков исходного текста.