Стандарт шифрования данных DES

Основу криптографического алгоритма, используемого при проектировании большинства устройств шифрования, составляет стандарт шифрования данных DES. Соответствующий алгоритм принят в качестве стандарта США. Он также поддержан Американским национальным институтом стандартов ANSI (American National Standards Institute) и рекомендован для применения Американской ассоциацией банков ABA.

Приведем анализ DES-алгоритма для выявления общего подхода к проектированию алгоритмов шифрования. Для изучения характеристик алгоритма используется программная реализация [VARA86]. В частности, программный подход позволяет анализировать промежуточные результаты в рамках каждого цикла, в то время как реализация в виде интегральной схемы дает только окончательный шифрованный текст. Программная реализация удобна также для проведения статистического анализа результатов шифрования. DES-алгоритм предназначен для шифрования и дешифрования блоков данных по 64 бит под управлением ключей защиты, имеющих также 64

Дешифрирование должно выполняться с использованием того же ключа, который использовался для шифрования, но с измененным способом адресации битов ключа и так, чтобы процедура дешифрования была обратная процедуре шифрования. Блок, который должен быть зашифрован, подвергается тщательной перестановке IP (Initial Permutation), сложным преобразованиям, зависящим от ключа защиты, и перестановке, которая является обратной по отношению к начальной IP. Преобразования, зависящие от значения ключа, могут быть описаны в виде функции f, называемой функцией шифрования и функцией KS, называемой таблицей ключей (Key Schedule).

Обозначим через input входную 64-битовую строку, которую следует зашифровать (исходный текст), и output - соответствующую 64-битовую выходную строку (шифрованный текст), L и R - 32-битовые строки и LR - их конкатенацию (объединение) в 64-битовую строку. Пусть KS - функция, которая в зависимости от целого числа п из диапазона 1-16 и 64-битового входного блока KEY формирует 48-битовый блок К. Последний является результатом перестановки битов с блока KEY, поэтому

Алгоритм шифрования может быть представлен в виде схемы CRYPTO 1.