![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Алгоритм криптографического преобразования в режиме простой замены |
Кафедра: АСОИиУ Лабораторная работа На тему: &quo ;Алгоритм криптографического преобразования в режиме простой замены&quo ; Москва 2009 г. Алгоритм работы Основной шаг криптопреобразования Основной шаг криптопреобразования (рис. 1) по своей сути является оператором, определяющим преобразование 64-битового блока данных. Дополнительным параметром этого оператора является 32-битовый блок, в качестве которого используется какой-либо элемент ключа. Рис. 1. Схема основного шага криптопреобразования алгоритма ГОСТ 28147–89. Шаг 0. Определение исходных данных для основного шага криптопреобразования, где – преобразуемый 64-битовый блок данных, в ходе выполнения шага его младшая ( 1) и старшая ( 2) части обрабатываются как отдельные 32-битовые целые числа без знака. Таким образом, можно записать =( 1, 2), а X – 32-битовый элемент ключа. Шаг 1. Сложение с ключом. Младшая половина преобразуемого блока складывается по модулю 232 с используемым на шаге элементом ключа, результат передается на следующий шаг. Шаг 2. Поблочная замена. 32-битовое значение, полученное на предыдущем шаге, интерпретируется как массив из восьми 4-битовых блоков кода: S= (S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7). Далее значение каждого из восьми блоков заменяется на новое, которое выбирается по таблице замен следующим образом: значение блока Sm заменяется на Sm-ный по порядку элемент (нумерация с нуля) m-ного узла замен (т.е. m-ной строки таблицы замен, нумерация также с нуля). Другими словами, в качестве замены для значения блока выбирается элемент из таблицы замен с номером строки, равным номеру заменяемого блока, и номером столбца, равным значению заменяемого блока как 4-битового целого неотрицательного числа. Шаг 3. Циклический сдвиг на 11 бит влево. Результат предыдущего шага сдвигается циклически на 11 бит в сторону старших разрядов и передается на следующий шаг. На схеме алгоритма символом & he a;11 обозначена функция циклического сдвига своего аргумента на 11 бит в сторону старших разрядов. Шаг 4. Побитовое сложение: значение, полученное на шаге 3, побитно складывается по модулю 2 со старшей половиной преобразуемого блока. Шаг 5. Сдвиг по цепочке: младшая часть преобразуемого блока сдвигается на место старшей, а на ее место помещается результат выполнения предыдущего шага. Шаг 6. Полученное значение преобразуемого блока возвращается как результат выполнения алгоритма основного шага криптопреобразования. Базовые циклы криптографических преобразований Базовые циклы построены из основных шагов криптографического преобразования, рассмотренного в предыдущем разделе. В процессе выполнения основного шага используется только один элемент ключа, в то время как ключ ГОСТ содержит восемь таких элементов. Следовательно, чтобы ключ был использован полностью, каждый из базовых циклов должен многократно выполнять основной шаг с различными его элементами. Базовые циклы заключаются в многократном выполнении основного шага с использованием разных элементов ключа и отличаются друг от друга только числом повторения шага и порядком использования ключевых элементов. Ниже приведен этот порядок для различных циклов.
Цикл шифрования 32-З: K0, K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K0, K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K0, K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K7, K6, K5, K4, K3, K2, K1, K0. Цикл дешифрования 32-Р: K0, K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K7, K6, K5, K4, K3, K2, K1, K0, K7, K6, K5, K4, K3, K2, K1, K0, K7, K6, K5, K4, K3, K2, K1, K0. Каждый из циклов имеет собственное буквенно-цифровое обозначение, соответствующее шаблону « -X», где первый элемент обозначения ( ), задает число повторений основного шага в цикле, а второй элемент обозначения (X), буква, задает порядок шифрования («З») или дешифрования («Р») в использовании ключевых элементов. Цикл дешифрования должен быть обратным циклу шифрования, то есть последовательное применение этих двух циклов к произвольному блоку должно дать в итоге исходный блок. Для выполнения этого условия для алгоритмов, подобных ГОСТу, необходимо и достаточно, чтобы порядок использования ключевых элементов соответствующими циклами был взаимообратным (рис. 2а, рис. 2б). Схемы базовых циклов приведены на рисунках 2а, 2б. Каждый из них принимает в качестве аргумента и возвращает в качестве результата 64-битный блок данных, обозначенный на схемах . Символ Шаг ( , Kj) обозначает выполнение основного шага криптопреобразования для блока с использованием ключевого элемента K. Рис. 2а. Схема цикла шифрования 32-З. Рис. 2б. Схема цикла дешифрования 32-Р. Исходный текст u i U i 3; i erface uses Wi dows, Messages, SysU ils, Varia s, Classes, Graphics, Co rols, Forms, Dialogs, S dC rls, Ma h, Grids, Dre Proc Commo ; ype Form1 = class( Form) Edi 1: Edi ; Label1: Label; Edi 2: Edi ; Label2: Label; Bu o 1: Bu o ; S ri gGrid1: S ri gGrid; procedure Bu o 1Click (Se der: Objec ); priva e {Priva e declara io s} public {Public declara io s} e d; var Form1: Form1; i: i eger; j: i eger; k: i eger; a: i eger; b: i eger; y: i eger; c: i eger; d: i eger; e: i eger; f: i eger; g: i eger; x: i eger; m: i eger; : i eger; l: i eger; q: i eger; u: i eger; z: i eger; p: i eger; kol: i eger; s : s ri g; s r: s ri g; hr: s ri g; hr1: i eger; kod: s ri g; kod1: s ri g; kod 64 1: s ri g; kod 64 2: s ri g; full: s ri g; kluch: s ri g; plus: s ri g; plus1: s ri g; full1: s ri g; slovo: s ri g; decod: s ri g; s ep: i 64; blok: s ri g; s olbec: i eger; sdv: s ri g; plus2: s ri g; plus3: s ri g; h: i eger; k slovo: s ri g; impleme a io {$R .dfm} procedure Form1. Bu o 1Click (Se der: Objec ); begi ra domize; s :='абвгдежзиклмнопрстуфхцчшщьыъэюя1234567890 ., '; ShowMessage ('Алфавит: ' s ); // Проверка длины фразы if (le g h (Edi 1. ex ) &g ; 100) or (le g h (Edi 1. ex ) &l ; 1) he begi ShowMessage ('Превышает заданное значение'); exi ; e d; S ri gGrid1. ColCou :=16; S ri gGrid1. RowCou :=8; // генерация матрицы for b:= 0 o 7 do for c:= 0 o 15 do begi repea f:=0; hr:=DEC2BI (ra dom(16)); while le g h(hr) &l ; 4 do hr:='0' hr; for g:=0 o c-1 do if hr=S ri gGrid1. Cells he f:=1; u il f=0; S ri gGrid1. Cells :=hr; e d; // 32 степень 2 s ep:=1; for i:=1 o 32 do s ep:=s ep 2; k slovo:=''; // Кодирование for i:= 1 o le g h (Edi 1. ex ) do begi full:=''; for j:= 1 o le g h(s ) do begi if Edi 1.
ex he begi full:= full DEC2BI (j); while le g h(full) &l ; 8 do full:='0' full; kod:=kod full; e d; e d; e d; ShowMessage ('Слово в 2 виде' kod); a:= le g h(kod) div 64; for i:= 1 o le g h (Edi 2. ex ) do begi full1:=''; for j:= 1 o le g h(s ) do begi if Edi 2. ex he begi full1:= full1 DEC2BI (j); while le g h(full1) &l ; 8 do full1:='0' full1; kod1:=kod1 full1; e d; e d; e d; ShowMessage ('Ключ в 2 виде' kod1); m:=1; l:=1; for i:=1 o a do begi kod 64 1:=''; kod 64 2:=''; kluch:=''; plus:=''; for j:=1 o 32 do begi kod 64 1:=kod 64 1 kod ; e d; for j:=33 o 64 do kod 64 2:=kod 64 2 kod ; ShowMessage (' 1-' kod 64 1); ShowMessage (' 2-' kod 64 2); plus:=DEC2BI ((BI 2DEC (kod 64 1) BI 2DEC(kluch)) mod s ep); while le g h(plus) &l ; 32 do plus:='0' plus; ShowMessage ('32-х битный блок ключа' kluch); ShowMessage ('Результат 1-го шага-' plus); q:=1; plus1:=''; for y:=0 o 7 do begi blok:=''; for j:=1 o 4 do blok:=blok plus ; s olbec:=BI 2DEC(blok); plus1:=plus1 S ri gGrid1. Cells ; q:=q 4; e d; ShowMessage ('Замена по таблице' plus1); for y:=1 o 11 do begi plus2:=''; sdv:=plus1 ; plus2:=plus2 sdv; plus1:=plus2; e d; ShowMessage ('сдвиг на 11 бит влево-' plus1); plus3:=''; for y:=1 o 32 do begi if (plus1 ='1') he h:=0; if (plus1 ='0') he h:=1; if (plus1 ='1') he h:=1; if (plus1 ='0') he h:=0; plus3:= plus3 I oS r(h); e d; ShowMessage ('Побитное сложение 2 и S-' plus3); kod 64 2:=kod 64 1; kod 64 1:= plus3; k slovo:=k slovo kod 64 1 kod 64 2; ShowMessage ('Шифр – ' k slovo); m:=m 64; l:=l 32; e d; e d; e d. Пример выполнения Литература Методы и средства защиты информации. Бородин В.Б.: ЭКОМ, 1999.
Убеждения, предпочтения, склонности человека – это набор алгоритмов в программе, способной действовать в режиме, функционально идентичном режиму существования данного человека. По мере развития технологии роботизации эти “алгоритмы Тьюринга” перестанут быть просто “мозгами в бутылках”. Они станут гибридами, способными сенсорно взаимодействовать с физическим миром. 22. Сохранение нанотехнологическоп информации: прямое перекачивание информации с мозга в компьютер. Когда компьютер “стареет” при амортизации, вы не стираете данные, которые содержатся в его памяти. Аппаратное обеспечение – это всего лишь временная аппаратурная реализация информационных структур. Данные перекачиваются в новые системы для постоянного использования. С появлением таких систем памяти, как УПОЗМС (устройство памяти с однократной записью и многократным считыванием), можно быть уверенным, что вся генерируемая сегодня информация не потеряется. Можно подумать о создании искусственного вычислительного субстрата, функционально и структурно идентичного мозгу (а возможно, и телу) человека
2. Современные криптографические методы
3. Криптографические методы защиты информации
5. Методы анализа монтажа, замены, исключения "черного ящика"
9. Исследование клеточного цикла методом проточной цитометрии
12. Патологические формы простейших и их биология
13. Метод радиоавтографии в биологии
14. Виды стихийных бедствий и методы борьбы с ними
15. Статистика населения. Методы анализа динамики и численности и структуры населения
16. Гамма – каротаж. Физические основы метода
18. Методы выделения мономинеральных фракций
19. Основні методи боротьби з інфляцією
20. Экономическая сказка-реферат "НДС - вражья морда" или просто "Сказка про НДС"
21. Нелегальная миграция в России и методы борьбы с ней
25. Предмет, метод и система гражданского процессуального права /Украина/
26. Корпорация BBC. Формы и методы государственного контроля вещания
27. Формы и методы выхода предприятий на внешний рынок
28. Финансовый контроль: формы, методы, органы
29. Цикл-метод обучения. (Методика преподавания эстонского языка)
30. Эффективные методы изучения иностранных языков
31. Метод действенного анализа в режиссуре театра, кино и телевидения
32. Соцреализм как метод искусства
33. Русская здрава (методы оздоровления на Руси)
34. Безличные предложения среди других типов простого предложения
35. Методы исследования литературы
36. Роль Бориса Николаевича Ельцинa в демократических преобразованиях в России
37. Метод комплексного археолого-искусствоведческого анализа могильников
41. Решение дифференциальных уравнений 1 порядка методом Эйлера
42. Оценка методов и средств обеспечения безошибочности передачи данных в сетях
43. Криптографическая защита функционирование ЛВС в реальном режиме времени
44. Задачи графических преобразований в приложениях моделирования с использованием ЭВМ
45. Метод Дэвидона-Флетчера-Пауэлла
46. Защита информации от несанкционированного доступа методом криптопреобразования /ГОСТ/
47. Обучение начальных курсов методам программирования на языке Turbo Pascal
48. Применение методов линейного программирования в военном деле. Симплекс-метод
49. Вычисление площади сложной фигуры методом имитационного моделирования (Windows)
50. Математические методы и языки программирования: симплекс метод
51. Лекции по высокоуровневым методам информатики и программированию
52. Метод Симпсона на компьютере
53. Полином Гира (экстраполяция методом Гира)
59. Численные методы. Двойной интеграл по формуле Симпсона
60. Численные методы
62. Метод конечных разностей или метод сеток
63. "Комплект" заданий по численным методам
64. Аксиоматический метод. Логическое строение геометрии
65. Расчет дифференциального уравнения первого, второго и третьего порядка методом Эйлера
66. Сетевые методы в планировании
67. Вычисление интеграла фукции f (x) (методом Симпсона WinWord)
69. РЕШЕНИЕ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ПЯТИТОЧЕЧНЫМ МЕТОДОМ АДАМСА – БАШФОРТА
73. Методы и приемы решения задач
74. Вычисление двойных интегралов методом ячеек
75. Шифросистемы с открытым ключом. Их возможности и применение.
77. Решение задач линейной оптимизации симплекс – методом
78. Приближённые методы решения алгебраического уравнения
79. Составление и решение нестандартных уравнений графоаналитическим методом
80. Некоторые дополнительные вычислительные методы
81. Метод прогонки решения систем с трехдиагональными матрицами коэффициентов
82. Итерационные методы решения систем линейных уравнений с неединственными коэффициентами
85. Механические и хирургические методы контрацепции
89. Основные методы обследования больного
90. Детский травматизм и методы самостоятельной помощи
91. Современные методы электрокардиостимуляции
92. Современные методы лечения псориаза у детей
93. ДЭНС-ТЕРАПИЯ как новый и современный метод лечения в медицине
94. Русская здрава (методы оздоровления на Руси)
95. Методичка по экспериментальной хирургии (МБФ РГМУ)
96. Современные методы контрацепции
97. Использование криминалистических средств и методов в установлении лица совершившего преступление
99. Методы и фотоматериалы, применяемые при съемки следов орудий взлома и инструментов