Des

DES

In ianuarie 1977, guvernul SUA a adoptat ca standard oficial pentru informatiile nesecrete un cifru produs si dezvoltat de IBM. Acest cifru. DES (Data Encryption Standard - Standard pentru Criptarea Datelor), a fost larg adoptat in industrie pentru a fi utilizat in produsele de securitate. El nu mai este de mult sigur in forma sa originala (Wayner, 1995), dar intr-o forma modificata el este inca util. Vom explica acum cum lucreaza DES.

Text clar 64 biti L _{i -1} R _{i -1}

L i -1    f(R i -1, K i)

Transpozitia initiala

Iteratia 16

Text cifrat 64 biti 32 biti 32 biti

L _i R _i

(a) (b)

Fig. 2-4. Cifrul DES. (a) Schema generala. (b) Detalierea unei iteratii.

O prezentare generala a DES este facuta in Fig. 2-4(a). Textul clar este criptat in blocuri de cate 64 de biti, rezultand blocuri de 64 de biti de text cifrat. Algoritmul, care este parametrizat cu o cheie de 56 de biti, are 19 runde distincte. Prima runda este o transpozitie independenta de cheie, ap1icata asupra textului clar de 64 de biti. Ultima runda este exact inversa acestei transpozitii. Penultima runda schimba cei mai din stanga 32 de biti cu cei mai din dreapta 32 de biti Cele 16 runde ramase sunt functional identice dar sunt parametrizate de functii de cheie diferite. Algoritmul a fost proiectat pentru a permite ca decriptarea sa se faca cu aceeasi cheie ca si criptarea, dar pasii sunt parcursi in ordine inversa.

Functionarea unuia dintre pasii intermediari este ilustrata in Fig. 2-4(b). Fiecare runda ia doua intrari de 32 de biti si produce doua iesiri de 32 de biti. Iesirea din stanga este o simpla copie a intrarii din dreapta. Iesirea din dreapta rezulta in urma unui SAU EXCLUSIV (XOR) bit cu bit intre intrarea din stanga si o functie depinzand de intrarea din dreapta si de o cheie pentru aceasta runda. K_i. Toata complexitatea rezida in aceasta functie.

Functia consta din patru pasi, parcursi in secventa. In primul rand, este construit un numar de 48 de biti, E, prin expandarea celor 32 de biti ai lui R_i-1 in concordanta cu o transpozitie fixa si o regula de duplicare. In al doilea rand, E si K_i sunt combinate prin XOR. Iesirea este apoi impartita in grupuri de cate 6 biti si fiecare dintre acestea este introdus intr-o cutie S diferita. Fiecare dintre cele 64 de intrari posibile intr-o cutie S este pusa in corespondenta cu o iesire de 4 biti. In final, acesti 4*8 biti sunt trecuti printr-o cutie P.

In fiecare din cele 16 iteratii este folosita o cheie diferita. Inainte de inceperea algoritmului este aplicata o transpozitie de 56 de biti asupra cheii. Chiar inainte de inceperea fiecarei iteratii, cheia este partitionata in doua unitati de cate 28 de biti, fiecare dintre ele este rotita la stanga cu un numar de biti depinzand de numarul iteratiei. K_i este derivat din aceasta cheie rotita prin aplicarea unei transpozitii pe 56 de biti asupra ei. La fiecare runda este extrasa si permutata o alta submultime de 48 de biti din cei 56 de biti.