Алгоритм формування ключів в процесі функціонування DES

Кафедра: АСОІ

Лабораторна робота

«Алгоритм формування ключів в процесі функціонування DES»

з дисципліни

«Методи та засоби захисту інформації»

Москва 2009

Зміст

Технічне завдання

Алгоритм формування ключів в процесі функціонування DES.

Робота алгоритму

1 крок. Перестановки бітів ключа з використанням таблиці перестановок.

2 крок. Розбиття ключа.

3 крок. Створення 16-ти підключений шляхом зсуву.

4 крок. Перестановка бітів ключа з використанням таблиці PC1.

Вихідний код

Приклад роботи програми

Технічне завдання

1. Реалізувати алгоритм формування ключів в процесі функціонування DES на мові програмування C + +.

2. Провести тест програми.

Алгоритм формування ключів в процесі функціонування DES

Формування ключів - алгоритм, що дозволяє отримати за відносно коротким ключу шифрування послідовність раундових ключів.

Вхідні дані: Ключ складається з 8 символів або 8 байт. Відповідно ключ має розмір 64 байта. Але розмір ключа використовується тільки для запису (для організації даних). Фактично, кожен 8 біт відкидається і ефективний розмір ключа - 56 біт.

Робота алгоритму

1 крок. Перестановки бітів ключа з використанням таблиці перестановок.

Для прикладу введемо:

olga 1234

Поставлене ключ у двійковому представленні:

На початку над ключем шифру виконується операція B, яка зводиться до вибору певних біт та їх перестановці, як це показано в таблиці. Причому, перші чотири рядки визначають, як вибираються біти послідовності C (0) (перший бітом C (0) буде битий 57 біт ключа шифру, потім біт 49 і т.д., а останніми бітами біти 44 і 36 ключа шифру), а наступні чотири рядки - як вибираються біти послідовності D (0) (тобто послідовність D (0) будемо складатися з бітів 63,55, ..., 12, 4 ключа шифру).

У результаті перестановки ключ буде виглядати так:

2 крок. Розбиття ключа

На цьому кроці здійснюється розбиття ключа на 2 половини C ₀ і D _0. Кожна половина містить 28 біт.

C _0:

0000111111111111111100000000

D _0:

0101110101100101100001110011

3 крок. Створення 16-ти підключений шляхом зсуву

Після визначення C (0) і D (0) рекурсивно визначаються C (i) і D (i), i = 1,2, ..., 16. Для цього застосовуються операції зсуву вліво на один або два біти в залежності від номера кроку ітерації, як це показано в таблиці «Функція зсуву Si». Операції зсуву виконуються для послідовностей C (i) і D (i) незалежно. Наприклад, послідовність C (3) виходить, за допомогою зсуву вліво на дві позиції послідовності C (2), а послідовність D (3) - за допомогою зсуву вліво на дві позиції послідовності D (2). Слід мати на увазі, що виконується циклічний зсув вліво. Наприклад, одиничний зрушення вліво послідовності C (i) призведе до того, що перший біт C (i) стане останнім і послідовність біт буде наступна: 2,3, ..., 28,1.

Таблиця «Функція зсуву Si»

У результаті зсуву отримуємо наступні пари

4 крок. Перестановка бітів ключа з використанням таблиці PC 1

До фінальної перестановки бітів ключів, необхідне злиття кожної пари даних. Після того, як для кожного бітового блоку C _n D _n, де 1 <= n <= 16 здійснитися відповідна перестановка з таблиці (див. нижче), формуючи ключі. Тільки 48 біт кожної об'єднаної пари зберігається в перестановленном ключі.

Всі підключи:

K _1: 111001111101001101110010001100110001010011011101

K _2: 111001101101001101110011111011100011011001010110

K _3: 101011111101001111011011001111011110001011101010

K _4: 001111100101001111011011011101001101110001000011

K _5: 001111100101100111011001100011101010010001111110

K _6: 000111110110100111011101101010011111111011000000

K _7: 000111100110110110011101011111001100011000110011

K _8: 010111100010110110101101100111110100110001001110

K _9: 010110111010110110101101010001010001111010110110

K _10: 110110001010110010101111110110010010100011111001

K _11: 111100001010111010100110001000111101101000011101

K _12: 111100011011111000100110000101110011010010110110

K _13: 111000011011011001110110111010010000100011100101

K _14: 111001001101011001110110010001101110101010011111

K _15: 111001111101001101110010001100110001010011011101

K _16: 111001101101001101110011111011100011011001010110

Вихідний код

# Include <stdio.h>

# Include <math.h>

# Include <string.h>

# Include <stdlib.h>

int main (int argc, char * argv []) {

int

i, b, y, r, j, v, p, m, l, f, u, k, a, s, q, D [100] [100], Y [100] [100], U [100] [100], X [1000] [1000], E [100] [100], G [100] [100], W [100] [100], P [100] [1 $

double z;

int key [16] = {1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};

char A [1000];

char B [200];

char N [200];

char T [200];

char C [1000];

char Z [43];

char R [43];

char L [43];

char * str2;

char * str;

char * str1;

char * str3;

char * str4;

char * str5;

char d [100];

printf ("\ nVvedite key \ n");

<