Мазмұны
Кіріспе .......................................................................................................... 3
1-бөлім. Шифрлеу алгоритмі...................................................................... 5
1.1 Жеңілдетілген DES (Data Encryption Standard) .................................. 5
1.2 DES(Data Encryption Standard) кілтін есептеу және талдау
1.3 DES (Data Encryption Standard) шифрлеу және дешифрлеу
2-бөлім. Құпия кілтті алгоритмдер............................................................ 14
2.1 Кілттердің есептелуі ............................................................................. 14
2.2 56-битті кілттерді қолдану және кілттің беріктігі .............................
Қорытынды .................................................................................................. 18
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі .............................................................. 19
Қосымша....................................................................................................... 20
КІРІСПЕ
Тақырыптың өзектілігі: бұл курстық жұмыста қазіргі заманғы дәстүрлі
Курстық жұмыстың құрылымында шифрлеу алгоритмі және құпия кілтті
Жеңілдетілген DES – шифрлеу алгоритмі, тәжірибелік мағынасына қарағанда
Ары қарай осы DES алгоритмі қарастырылады. Оның қандай
Шифрлеу – бұл жаудан қорғау үшін мәліметтерді қайтып
Барлық шифрлеу түрлері кілтті қолданады – ақпаратты түрлендіру
Курстық жұмысымның мақсаты – Шифрлеу және құпия кілтті
Курстық жұмыстың міндеті – Шифрлеу алгоритмі туралы, соның
1-бөлім. Шифрлеу алгоритмі
1.1 Жеңілдетілген DES
Шифрлеу – бұл жаудан қорғау үшін мәліметтерді қайтып
8-32 байт 64-256 бит осы замандық берік симметриялы
(Data Encryption Standart) мынау шифрлеу симметриялы алгоритм, т.б.
64 бит пайда болу одақ және негізі салынған
1.1 – суретте жеңілдетілген DES алгоритмі құрылысы көрсетілген,
Шифрлеу алгоритмі бес операцияның тізбектей орындалуын қосады: IP
fk функциясы негізгі мәліметтер ретінде тек шифрленетін мәтіндерді
10-битті кілт
шифрлеу
8-битті шифрленген мәтін блогы
Сурет 1.1 Жеңілдетілген DES алгоритмінің схемасы.
Берілген алгоритмді функция композициясы түрінде көрсетуге болады:
IP-1° fk2 °SW° fk1 °IP,
немесе, басқаша,
шифрленген мәтін= IP-1(fk2(SW(fk1 (IP(ашық мәтін))))),
мұндағы К1=P8(жылжыту(P10(кілт))),
К2=P8(жылжыту(жылжыту (P10(кілт)))).
Дешифрлеу процесі шифрлеу процесіне кері болып табылады:
ашық мәтін=IP-1(fk1(SW(fk2 (IP(шифрленген мәтін))))).
1.2 DES кілтін есептеу және талдау
S-DES алгоритмінде хабарды жіберушіде де, алушыда да болуы
Алдымен кілттің биттерінің келесі түрде орын ауыстыру орындалады.
P10(k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8,
Сондай-ақ орын ауыстыруды кесте түрінде P10 формуласымен беруге
Бұл кестені солынан оңға қарай оқу керек. Оның
Одан кейін P8 орын ауыстыруы қолданылады, нәтижесінде 10-битті
Осы операция нәтижесінде бірінші К1 кілт астары алынады.
Енді LS-1 функциясын қолдану нәтижесінде алынған екі 5-битті
S-DES алгоритмін бұзу кезінде табысқа кенелуге барлық мүмкін
Нағыз криптоталдау туралы не айтуға болады? Мынадай шарт
q=abcd+ab+ac+b+d,
r=abcd+abd+ab+ac+ad+a+c+1,
қосу операциясының барлығы модуль 2 бойынша орындалады. Бұндай
1.3 DES шифрлеу және дешифрлеу
DES шифрлеу процессі төмендегі 1.2 – суретте келтірілген.
64-битті ашық мәтін блогы
Шифрленген мәтіннің 64-биттік блогы
Сурет 1.2 DES шифрлеу алгоритмінің жалпы схемасы.
Суреттің сол жағынан көрініп тұрғандай ашық мәтінді түрлендіру
1.2 – суреттің оң жағында 56 битті кілттің
(а) бастапқы түрлендіру (IP)
(б) бастапқыға кері (IP-1)
(в) кеңейтілумен түрлендіру (Е)
(г) түрлендіру (Р)
DES DES
Бұл жағдайда дешифрлеу тура сол алгоритм қолданылады, бірақ
DES алгоритмінде кілттерді есептеу.
(а) (РС-1) таңдауымен бірінші орын ауыстыру
(б) (РС-2) таңдауымен екінші орын ауыстыру
(в) солға жылжу кестесі
2-бөлім. Құпия кілтті алгоритмдер
2.1 Кілттердің есептелуі
2.1 және 2.2 – суреттерге тоқталатын болсақ, кіріс
2.1 сурет. DES алгоритмін шифрлеудің бір раунды.
2.2 сурет. F(R, K) есептеу
2.2 56-битті кілттерді қолдану
56 бит ұзындықты кілтте 256 әр түрлі кілттерге
Бұдан да күрделі проблеманы талдауды кейінірек Винер орындады
DES мүмкін кілттерінің кеңістігі барлық кілттерін табуға болатынын
Винер микросхема архитектурасын жасап шығуын хабарлады конвейеризациялау көмегімен
Машина бағасы Жауабын іздеу уақыты
$ 100 000
$ 1 000 000
$ 10 000 000
35 сағат
3,5 сағат
31 минут
Винер бағалауы бойынша жобалау-конструктивті жұмыстар осындай машинаны құру
Барлық кілттерді табу уақытысының проблемасынан басқа кілтті іздеудің
ҚОРЫТЫНДЫ
DES шифрлеу түрі классикалық симметриялы шифрлеуге жатады. Қазіргі
АҚШ-тың федералды стандарты DES тіркелгеннен кейін оның сенімділігіне
1973 жылы Ұлттық стандарттар бюросы шифрлеудің ең жақсы
Des шифрлеу алгоритмінде 56 битті кілттер қолданылады. 56
Қорыта келе айтатын болсам, DES шифрлеу түрі кең
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Балапанов Е.Қ., Бөрібаев Б.А., Дәулетқұлов А.Б. «Информатика», 2005.
Брюс Шнайдер «Прикладная криптография»
В.А. Герасименко «Защита информации в автоматизированных системах обработки
Грушо А.А. Тимонина Е.Е., «Теоретические основы защиты информации»,
Диффи У., Хеллмен М. «Защищенность и имитостойкость»,
«Введение в криптографию», 1976.
Есенжанов А. Е. «Алгоритмдер және оларды мектепте оқыту»,
Жапарова «Информатика», 2009.
Каймин В.А. Информатика Учебник. М., 2001.
Калымов В.В., Сенин А.И. «Основы теории информации»,
Касаткин В. Н. «Информация алгоритмы», 1991 .
Масленников М.Е. «Практическая криптография»
Нечаев В.И. «Элементы криптографии»
Нечаев В.И. «Элементы криптографии», 1999.
Расторгуев С.П. «Программные методы защиты информации в компьютерных
Смит Г.Г. «Программы шифрования данных», 1997.
Фарманов В.В. «Практика программирования»
Ханенко В.Н. «Информационные системы», 2001.
Ш. Столлингс «Крифтография и защита сетей»
Ізтілеуов «Информатика», 2009.
Ященко В.В. «Введение в криптографию», Питер, 2001.
www.magister.kz, www.google.kz
Қосымшалар
Программа листингі:
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Panel1: TPanel;
Panel2: TPanel;
Button1: TButton;
Button2: TButton;
Button3: TButton;
Edit1: TEdit;
Edit2: TEdit;
Button4: TButton;
Button5: TButton;
procedure Button4Click(Sender: TObject);
procedure Button1Click(Sender: TObject);
procedure Button5Click(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
{$R *.dfm}
procedure TForm1.Button4Click(Sender: TObject);
var i,s,txt:string;
i,j,m,n,k,kl:integer;
t:TextFile;
begin
AssignFile('txt1', t, 0);
reset(txt1);
txt:=form1.Edit1; s:=txt;
l:=edit2.text;
kl:=l;
for k:=1 to length(l) do
begin
if l[k]' ' then degin
ar[kl]:=strtoint(l[k]);
kl:=kl+1;
end; end;
j:=0;
for i:=i to length(txt) do
begin
j:=i*2; n:=ar[j-1]; m:=ar[j];
if n>m then
begin
w:=n; n:=m; m:=w;
end;
s:=copy(s,m+1, length(txt)-m)+copy(s,n+1,m-n)+copy(s,l,n);
end;
edit1.text:=s;
end;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
close;
end;
procedure TForm1.Button5Click(Sender: TObject);
var
s,txt:string;
i,j,w:integer;
n,m:longint;
begin
AssignFile('txt2', t, 0);
reset(txt1);
txt:=Form1.edit2.text;
j:=0; s:=txt;
for i:=length(txt) downto l do
begin
j:=i*2;
n:=ar[j-1];
m:=ar[j];
if n>m then begin
w:=n; n:=m; m:=w;
end;
s:=copy(s,length(txt)-n+1,n)+copy(s,length(txt)-m+1,m-n)+copy(s,l,length(txt)-m);
end:
edit1.text:=s;
end;
end.
IP
fk
SW
IP-1
fk
IP-1
fk
SW
fk
IP
P10
Shift
P8
P8
3 5 2
Р10
6 3 7
Р8
Раунд номері 1 2
Жылжу саны 1 1
14 17 11 24 1 5 3 28
15 6 21 10 23 19 12 4
26 8 16 7 27 20 13 2
41 52 31 37 47 55 30
51 45 33 48 44 49 39 56
34 53 46 42 50 36 29 32
57 49 40 33 25 17 9
1 58 50 42 34 26 18
10 2 59 51 43 35 27
19 11 3 60 52 44 36
63 55 47 39 31 23 15
7 62 54 46 38 30 22
14 6 61 53 45 37 29
21 13 5 28 20 12 4
Бастапқы түрлендіру
1 раунд
Солға циклдік қозғалу
Таңдау б-ша екінші түр-ру
2 раунд
16 раунд
32-битті алмасу
Солға циклдік қозғалу
Таңдау б-ша екінші түр-ру
Таңдау б-ша екінші түр-ру
Солға циклдік қозғалу
Таңдау б-ша бірінші түр-ру
58 50 42 34 26 18 10 2
60 52 44 36 28 20 12 4
62 54 46 28 30 22 14 6
64 56 48 40 32 24 16 8
57 49 41 33 25 17 9 1
59 51 43 35 27 19 11 3
61 53 45 37 29 21 13 5
63 55 47 39 31 23 15 7
40 8 48 16 56 24 64 32
32 1 2 3 4 5 4 5
16 7 20 21 29 12 28 17
Ri-1
XOR
Li-1
Ri-1
Ci-1
Di-1
Кеңейтілу/ орын аыустыру
Алмастыру/қысу 2 т.а.
Алмастыру/ таңдау
Орын ауыстыру
XOR
Li-1
Ci-1
Di-1
Солға қозғалу
Солға қозғалу
32бит
Р
S8
S6
S5
S4
S3
S1
S2
S7
+
К (48 бит)
48 бит
Е
R (32 бит)