Варианты тройного шифрования

4.2.5. Варианты тройного шифрования

Прежде чем было доказано, что DES не образует группу, предлагались различные схемы многократного шифрования. Одним из способов гарантировать, что тройное шифрование не выродится в однократное, было изменение эффективной длины блока. Простой метод предполагает дополнять блок битами. С этой целью между первым и вторым, а также между вторым и третьим шифрованиями текст дополняется строкой случайных битов длиной в полблока (Рис. 6). Если p - это функция дополнения, то:

С = Е_K3(р(Е_К2(р(Е_К1(Р)))))

Дополнение не только маскирует структуру текста, но и обеспечивает перекрытие блоков шифрования, примерно как кирпичи в стене. Длина сообщения увеличивается только на один блок.

Рис. 6. Тройное шифрование с дополнением

В другом методе, предложенном Карлом Эллисоном (Carl Ellison), между тремя шифрованиями используется некоторая бесключевая функция перестановки. Перестановка должна работать с большими блоками - 8 Кбайт или около этого, что делает эффективный размер блока для этого варианта равным 8 Кбайт. Если перестановка выполняется быстро, этот вариант ненамного медленнее, чем базовое тройное шифрование.

C = E_K1(T(E_K2(T(E_K1(P)))))

Т собирает входной (длинойдо 8 Кбайт) и использует генератор псевдослучайных чисел для его перемешивания. Изменение одного входного бита приводит к изменению восьми байтов результата первого шифрования, до 64 байтов - результата второго шифрования и до 512 байтов - результата третьего шифрования. Если каждый блочный алгоритм работает в режиме СВС, как предполагалось первоначально, изменение единичного входного бита, скорее всего, приведет к изменению всего 8-килобайтового блока, даже если это не первый блок.

Новейший вариант этой схемы противодействует атаке на внутренний СВС, предложенной Бихамом, добавлением процедуры отбеливания, позволяющей замаскировать структуру открытых текстов. Эта процедура представляет собой потоковую операцию XOR с криптографически надежным генератором псевдослучайных чисел и обозначена ниже как R. Т мешает криптоаналитику определить априорно ключ, использованный для шифрования любого заданного входного байта последнего шифрования. Второе шифрование обозначено пЕ (шифрование с циклическим использованием п различных ключей):

С = Е_К3(R(Т(пЕ_К2(Т(Е_К1(R))))))

Все шифрования выполняются в режиме ЕСВ, используется не меньше п+2 ключей шифрования и криптографически стойкий генератор псевдослучайных чисел.

В этой схеме предлагалось использование алгоритма DES, однако она работает с любым блочным алгоритмом. Мне неизвестны факты анализа надежности этой схемы.

4.3. Удвоение длины блока

В академических кругах давно спорят на тему, достаточна ли 64-битовая длина блока. С одной стороны, 64-битовый блок обеспечивает рассеивание открытого текста только на 8 байтов шифртекста. С другой стороны, более длинный блок затрудняет надежную маскировку структуры, а, кроме того, увеличивает вероятность ошибок.

Выдвигались предложения удваивать длину блока алгоритма с помощью многократного шифрования. Прежде, чем реализовывать одно из них, можно оценить возможность вскрытия «встреча посередине». Схема Ричарда Аутбриджа (Richard Outerbridge), показанная на рис. 7, ничуть не безопаснее тройного шифрования с одинарным блоком и двумя ключами.

Рис. 7. Удвоение длины блока

Однако подобный прием не быстрее обычного тройного шифрования: для шифрования двух блоков данных все так же нужно шесть шифрований. Характеристики обычного тройного шифрования известны, а за новыми конструкциями часто скрываются новые проблемы.

4.4. Другие схемы многократного шифрования

Недостаток тройного шифрования с двумя ключами заключается в том, что при увеличении вдвое пространства ключей нужно выполнять три шифрования каждого блока открытого текста. Поэтому существуют хитрые способы объединения двух шифрований, которые удвоили бы пространство ключей.

4.4.1 Двойной режим OFB/счетчика

Этот метод использует блочный алгоритм для генерации двух гамм, которые используются для шифрования открытого текста.

S_i = E_K1(S_i-1Å I₁); I₁ = I₁+1

T_i = E_K2(T_i-1Å I₂); I₂ = I₂+1

C_i = P_iÅ S_iÅ T

где S_i и T_i - внутренние переменные, а I₁, и I₂ - счетчики. Две копии блочного алгоритма работают в некотором гибридном режиме OFB/счетчика, а открытый текст, S_i, и Т_i объединяются операцией XOR. При этом ключи К1 и К2 независимы.

Похожие работы

Обґрунтовання застосування лікарських композицій на основі нанорозмірного кремнезему в комплексному лікуванні генералізованого пародонтиту

Скачать

59220

0

0

... на генералізований пародонтит / О. І. Кутельмах // Вісник стоматології. – 2007. - № 4. – С. 137-139. АНОТАЦІЯ Кутельмах О.І. Обґрунтування застосування лікарських композицій на основі нанорозмірного кремнезему в комплексному лікуванні генералізованого пародонтиту. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.22-стоматологія. – Державна ...

Мат.моделирование (Программа СДКМС)

Скачать

45010

19

22

... X1, X2 – необходимое количество рекламных заказов 2X1+2X2 ≤ 7 X1 = 1 X2 = 2 F(X1, X2) = 7 1.4. Выбор и обоснование технических средств, программ и информационных средств для реализации математического моделирования. Для реализации математического моделирования в целях данной курсовой работы выбрана система проектирования и оценки качества и устойчивости экономических объектов – СДКМС. ...

Дисертація: вимоги до написання та захист

Скачать

245524

1

0

... ічного університету, доктором технічних наук, професором М-П.Зборщиком. Висновок установи, в якій виконано дисертацію, с першою і дуже важливою її експертизою з точки зору відповідності дисертації вимогам “Порядку”. Висновок затверджується ректором (директором) або проректором (заступником директора) з наукової роботи, які несуть персональну відповідальність за якість, об'єктивність і строки пі ...

Патентоведение и основы научных исследований

Скачать

146019

0

0

... . – СПб., Изд-во “Профессия”, 2000. – С. 54-90. Раздел II Методические указания по выполнению практических работ Введение Практические занятия по дисциплине “Патентоведение и основы научных исследований” для студентов специальности 271200 “Технология продуктов общественного питания”, направления 655700 “Технология продуктов специального назначения и общественного питания” предназначены ...