Билет 10
1. DES алгоритмі. Шифрдың құрылымы.
2. Эйлер функциясының мақсаты. Мысал келтіріңіз
Жауаптары
1 сұрақ. DES (Data Encryption Standard) - деректерді шифрлауға арналған симметриялы блок шифры. Ол 1970 жылдары жасалған және ұзақ уақыт бойы әртүрлі қосымшаларда қолданылған.
DES шифрының құрылымы бірнеше негізгі компоненттерге негізделген:
Бастапқы деректер: шифрлауды қажет ететін кіріс хабары бекітілген өлшемді блоктарға бөлінеді (әдетте 64 бит).
Кілт: DES нақты деректерді түрлендіруді анықтайтын 56 биттік шифрлау кілтін пайдаланады. Кілт шифрлау процесінде қолданылатын әрқайсысы 48 биттен тұратын 16 қосқышқа бөлінеді.
Түрлендірулер: DES түрлендірудің бірнеше түрін қамтиды, соның ішінде ауыстыру желілері (Substitution-Permutation Networks, SPN). SPN келесі негізгі қадамдардан тұрады:
Бастапқы деректер блогы блоктың биттерін араластыратын бастапқы пермутация (бастапқы Пермутация, IP) арқылы өтеді.
Бастапқы ауыстырудан кейін блок екі жартыға бөлінеді: сол және оң.
Раунд кілттерін қолдана отырып, Feistel (Feistel Function) функциясын қамтитын бірнеше шифрлау раундтары өтеді.
Фейстель функциясы блоктың оң жақ жартысын және шифрлау қосылымын қабылдайды, ауыстыру және ауыстыру операцияларын орындайды және нәтижені қайтарады, содан кейін блоктың сол жақ жартысымен біріктіріледі.
Барлық раундтардан кейін блокты соңғы көрініске әкелетін соңғы ауыстыру (Final Permutation, FP) орындалады.
Раундтар: DES шифрлаудың 16 раундын орындайды, мұнда әр раундта бастапқы кілттен алынған раундтардың қосылымдарын қолданатын түрлендірулер болады.
Жұмыс режимдері: DES әртүрлі жұмыс режимдерін қолдайды, мысалы, электрондық кодтар кітабы режимі (электрондық код кітап режимі, ECB), шифрлық кері байланыс шифрлау режимі (Cipher Feedback режимі, CFB), Шығыс кері байланыс режимі (Output Feedback режимі, OFB) және басқалар. Бұл режимдер деректер блоктарының қалай өңделетінін және бір-бірімен байланысатынын анықтайды.
DES өз уақытында сенімді Шифр болып саналғанымен, уақыт өте келе ол шабуылдарға бейім болды және AES (Advanced Encryption Standard) сияқты күшті алгоритмдермен ауыстырылды.
2 сұрақ. Эйлер функциясы, тотиент функциясы деп те аталады, φ(n) деп белгіленеді, мұндағы n-оң бүтін сан. Эйлер функциясы n-мен өзара қарапайым сандардың санын анықтайды, яғни 1-ден басқа ортақ бөлгіштері жоқ сандар.
Эйлер функциясының мақсаты-сандар теориясы мен криптографиядағы әртүрлі есептерді шешуге көмектесу. Эйлер функциясын қолданудың кейбір мысалдары:
Берілген санмен өзара жай сандар санын анықтау: Эйлер функциясы φ (n) берілген диапазондағы n-мен өзара қарапайым сандар санын есептеуге мүмкіндік береді. Мысалы, егер n = 10 болса, онда φ (10) = 4, өйткені тек 1, 3, 7 және 9 10-мен өзара қарапайым.
Асимметриялық криптографияда ашық кілттерді құру: RSA сияқты алгоритмдерде Эйлер функциясы φ (n) - мен өзара қарапайым санды таңдау арқылы ашық кілтті таңдау үшін қолданылады(әдетте e деп белгіленеді), мұндағы n-екі үлкен жай санның көбейтіндісі.
Модульдік кері элементтерді есептеу: Эйлер функциясы модульдік арифметикадағы модульдік кері элементтерді табу үшін қолданылады. Мысалы, A^(-1) кері элементін N модулінен табу керек болса, мұндағы a және n өзара қарапайым, содан кейін a^(-1) ¡a^(φ(n) -1) (mod n).
Топтағы элементтің ретін анықтау: Эйлер функциясы топтағы элементтің ретін анықтауға көмектеседі. Zn тобындағы а элементінің реті-бұл ең кіші оң бүтін сан k, мысалы, A^k 天 1 (mod n).
Мысал келтірейін: N = 10 санын қарастырайық. Эйлер функциясы φ (10) 10-мен өзара қарапайым сандар санын анықтайды. Бұл жағдайда φ(10) = 4, өйткені тек 1, 3, 7 және 9 10-мен өзара қарапайым.
Достарыңызбен бөлісу: |