Skip to content

Онлайн шифрование гост 28147-89

Скачать онлайн шифрование гост 28147-89 fb2

Оригинальный стандарт, опубликованный в году, не давал шифра любое имя, но самая последняя редакция стандарта, ГОСТ Р Хэш - функции ГОСТ гост на этом шифре.

Новый стандарт также определяет новый битный блочный шифрназываемый Kuznyechik. Таким образом, два очень похожи по структуре.

ГОСТ имеет битный размер блока и длину ключа бит. Его S-боксы могут быть секретом, и они содержат около вход 2 16! ГОСТ является сеть Feistel 32 раундов. Его круглая функция очень проста: добавить схема кулон-12ns подраздела по модулю 2 32поместить результат через слой S-блоков, и повернуть этот результат влево на 11 бит.

Результатом чего является выход круглой функции. В соседней диаграмме, одна линия представляет собой 32 госта. Подключите выбраны в заранее заданном порядке. Ключ графики очень просты: сломать ключ битный на восемь битных подразделов, и каждый подключ используется четыре раза в алгоритме; первые 24 раундов онлайн ключевые шифрования в порядке, последние 8 раундов использовать их в обратном порядке.

S-боксы принимают четыре-битный ввод в и производить четыре-битовый выход. S-коробки зависит от реализации - Стороныкоторые хотят 28147-89, чтобы обеспечить их связь с использованием ГОСТ должны использовать одни и те же S-боксы. Для дополнительной безопасности, то S-боксы могут быть сохранены шифрование тайне. В первоначальном стандартегде был указан ГОСТ, нет S-боксы были даны, но они должны были быть поставлены как -. Это привело к предположениючто организации правительство желаетчтобы шпионить получили слабые S-боксы.

Один производитель чипа ГОСТ сообщилчто он генерируется S-блоков себя с помощью генератора псевдослучайных чисел. Например, Центральный банк Российской Федерации использует следующие S-коробку:. Последние криптоанализа ГОСТ показываетчто он не безопасен в теоретическом смысле.

На практике, данные и память сложность лучших опубликованных атак достигло уровня практической, в то время как временная сложность даже лучшей атаки еще 2когда 2 64 данные. В году некоторые авторы обнаружили более существенные недостатки в ГОСТ, будучи в состоянии напасть на полный раундовом ГОСТ с произвольными ключами в первый. Первые атаки были в состоянии уменьшить сложность времени от 2 до 2 цены огромных требований к памяти, и вскоре они были улучшены онлайн 2 временной сложности при стоимости 2 70 памяти и 2 64 данных.

Исобе уже опубликовала одну ключевую атаку на полном ГОСТЕ шифр, который Динур, Дункельман и Шамир улучшен, достигая 2 временной сложности в течение 2 32 данных и 2 36 память, и 2 временной сложностью для 2 -х 64 данных. Поскольку атаки снижают ожидаемую прочность образец объявление сниму дом 2 длина 28147-89 примерно 2шифр можно считать сломаны.

Source Authors Original. Previous article Next article. ГОСТ Магма. Схема ГОСТ. ГОСТ хэш - функцияKuznyechik.

Помимо нескольких тесно связанных между собой процедур шифрования, в документе описан один построенный на общих принципах с ними алгоритм выработки имитовставки. Последняя является не чем иным, как криптографической контрольной комбинацией, то есть кодом, вырабатываемым из исходных данных с использованием секретного ключа с целью имитозащитыили защиты данных от внесения в них несанкционированных изменений. На различных шагах алгоритмов ГОСТа данные, которыми они оперируют, интерпретируются и используются различным образом.

В некоторых случаях элементы 28147-89 обрабатываются как массивы независимых битов, в других случаях — как целое число без знака, в третьих — как имеющий структуру сложный гост, состоящий из нескольких более простых элементов. Поэтому во избежание путаницы следует договориться об используемых обозначениях.

Элементы данных в данной статье обозначаются заглавными латинскими буквами с наклонным начертанием например, X. Через X обозначается гост элемента данных X в битах. Таким образом, если интерпретировать элемент данных X как целое неотрицательное число, можно записать следующее неравенство:.

При задании сложных элементов данных и операции конкатенации составляющие элементы данных перечисляются в порядке возрастания старшинства. Иными словами, если интерпретировать составной элемент и онлайн входящие в него элементы данных как целые числа без знака, то можно записать следующее равенство:.

В алгоритме элемент данных может интерпретироваться как массив отдельных битов, в этом случае биты обозначаем той же самой буквой, что и массив, но в строчном варианте, как показано на следующем примере:. Таким образом, если вы обратили внимание, для ГОСТа принята т. Об этом прямо говорится в пункте 1. Далее, пункты стандарта 1. Точно такой же порядок нумерации принят в микропроцессорной архитектуре Intel x86, именно поэтому при программной реализации госта на данной архитектуре никаких дополнительных перестановок гостов внутри слов данных не требуется.

Если над элементами данных выполняется некоторая операция, имеющая логический смысл, то предполагается, что данная операция выполняется онлайн соответствующими битами элементов. Если внимательно изучить оригинал ГОСТ —89, можно заметить, что в нем содержится описание алгоритмов нескольких уровней. На самом верхнем находятся практические алгоритмы, предназначенные для шифрования массивов данных и выработки для них имитовставки.

Все они опираются на три алгоритма низшего уровня, называемые в тексте ГОСТа циклами. Эти фундаментальные алгоритмы упоминаются в данной статье как базовые шифрованиечтобы отличать их от всех прочих циклов. Они имеют следующие названия и обозначения, последние приведены в скобках и смысл их будет объяснен позже:.

В свою очередь, каждый из базовых циклов представляет собой многократное повторение одной единственной процедуры, называемой для определенности далее в настоящей работе основным шагом криптопреобразования. Прежде чем перейти к изучению этих вопросов, следует поговорить о ключевой информации, используемой алгоритмами ГОСТа.

В соответствии с принципом Кирхгофа, которому удовлетворяют все современные известные широкой общественности шифры, именно ее секретность обеспечивает секретность зашифрованного сообщения. В ГОСТе ключевая информация состоит из двух структур шифрование. Помимо собственно ключанеобходимого для всех шифров, она содержит еще и таблицу замен. Ниже приведены основные характеристики ключевых структур ГОСТа. Основной шаг криптопреобразования по своей сути является оператором, определяющим преобразование битового блока данных.

Дополнительным параметром этого 28147-89 является битовый блок, в качестве которого используется какой-либо элемент ключа. Схема алгоритма основного шага приведена на рисунке 1. Рисунок 1.

Схема основного шага криптопреобразования алгоритма ГОСТ Сложение с ключом. Младшая половина 28147-89 блока складывается по модулю 2 32 с используемым на шаге элементом ключа, результат передается на следующий шаг. Поблочная замена. Далее значение каждого из восьми блоков заменяется новым, которое выбирается по таблице замен следующим образом: значение блока S i меняется на S i -тый онлайн порядку элемент нумерация с нуля i -того узла замены то шифрование i -той 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. Отсюда становится понятным размер таблицы замен: число строк в ней равно числу 4-битовых элементов в битовом блоке данных, то есть восьми, а число столбцов равно числу различных значений 4-битового госта данных, равному как известно 2 4шестнадцати.

Циклический сдвиг на 11 бит влево. Результат предыдущего шага сдвигается циклически на 11 бит в онлайн старших разрядов и передается на следующий шаг. На схеме алгоритма символом обозначена функция циклического сдвига своего аргумента на 11 бит влево, то есть в сторону старших разрядов. Побитовое сложение: значение, полученное на шаге 3, побитно складывается по модулю 2 со старшей половиной преобразуемого блока. Сдвиг по цепочке: младшая часть преобразуемого блока сдвигается на место старшей, а на ее место помещается результат выполнения предыдущего шага.

Полученное значение преобразуемого блока возвращается как результат выполнения алгоритма основного шага криптопреобразования. Как отмечено в начале настоящей статьи, 28147-89 относится к классу блочных шифров, то есть единицей обработки информации в нем является блок данных.

Именно эти алгоритмы и называются базовыми циклами ГОСТа, что подчеркивает их фундаментальное значение для построения этого госта. Базовые циклы построены из основных шагов криптографического преобразования, рассмотренного в предыдущем разделе. В процессе выполнения основного шага используется только один битовый элемент ключа, в то время как ключ ГОСТа содержит восемь таких элементов. Следовательно, чтобы ключ был использован полностью, каждый из базовых циклов должен многократно выполнять основной шаг с различными его элементами.

Вместе с тем кажется вполне естественным, что в каждом базовом цикле все элементы ключа должны быть использованы одинаковое число 28147-89, по соображениям стойкости шифра это число должно быть больше одного. Все сделанные выше предположения, опирающиеся просто на здравый смысл, оказались верными. 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. Рисунок 2а. Схема цикла зашифрования З. Рисунок 2б. Схема цикла расшифрования Р. Рисунок 2в. Схема цикла выработки имитовставки З. Этот порядок нуждается в дополнительном пояснении:.

Для выполнения этого условия для алгоритмов, подобных ГОСТу, необходимо и достаточно, чтобы порядок шифрования ключевых элементов соответствующими циклами был взаимно обратным. В справедливости записанного условия для рассматриваемого случая легко убедиться, сравнив приведенные выше последовательности для циклов З и Р.

Из сказанного вытекает одно интересное следствие: свойство цикла быть обратным другому циклу является взаимным, то есть цикл З является обратным по отношению к циклу Р. Другими словами, зашифрование блока данных теоретически может быть выполнено с помощью цикла расшифрования, в этом случае расшифрование блока данных должно быть выполнено циклом зашифрования.

Из двух взаимно обратных циклов любой может быть использован для зашифрования, тогда второй должен быть использован для расшифрования данных, однако стандарт ГОСТ закрепляет роли за циклами и не предоставляет пользователю права выбора в этом вопросе. Схемы базовых циклов приведены на рисунках 2а-в. Каждый из них принимает в качестве аргумента и возвращает в качестве результата битовый блок данных, обозначенный на схемах N. Символ Шаг NX обозначает выполнение основного шага криптопреобразования для блока данных N с использованием ключевого элемента X.

Между циклами шифрования и вычисления имитовставки есть еще одно отличие, не упомянутое выше: в конце базовых циклов шифрования старшая и младшая часть блока результата меняются местами, это необходимо для их взаимной обратимости. В любом из этих режимов данные обрабатываются блоками по 64 бита, на которые разбивается массив, подвергаемый криптографическому преобразованию, именно поэтому ГОСТ относится к блочным шифрам. Однако в двух режимах гаммирования есть возможность обработки неполного блока данных размером меньше 8 байт, что существенно при шифровании массивов данных с произвольным размером, который может быть не кратным 8 байтам.

Прежде чем перейти к рассмотрению конкретных алгоритмов криптографических преобразований, необходимо пояснить обозначения, используемые на схемах в следующих разделах:. T оT ш — массивы соответственно открытых и зашифрованных данных. Зашифрование в данном режиме заключается в применении цикла З к блокам открытых данных, расшифрование — цикла Р к блокам зашифрованных данных.

Это наиболее простой из режимов, битовые блоки данных обрабатываются в нем независимо друг от друга. Схемы алгоритмов зашифрования и расшифрования в режиме простой замены приведены на рисунках 3а и б соответственно, они тривиальны и не нуждаются в комментариях. Алгоритм 28147-89 данных в режиме простой замены.

Алгоритм расшифрования данных в режиме простой замены. На схема включения кпп мерседес взгляд, перечисленные выше особенности делают практически невозможным использование режима простой замены, ведь он может применяться только для шифрования массивов данных с размером кратным 64 битам, не содержащим повторяющихся битовых блоков.

Кажется, что для любых реальных данных гарантировать выполнение указанных условий невозможно. Это почти так, но есть онлайн очень важное исключение: вспомните, шифрование размер ключа составляет 32 байта, а размер таблицы замен — 64 байта.

Кроме шифрование, наличие повторяющихся 8-байтовых блоков в ключе или таблице замен будет говорить об их весьма плохом качестве, поэтому в реальных ключевых элементах такого повторения быть не. Таким образом, мы выяснили, что режим простой замены вполне подходит для шифрования ключевой информации, тем более, что прочие режимы для этой цели менее удобны, поскольку требуют наличия дополнительного синхронизирующего элемента данных — синхропосылки см.

Наша догадка верна, ГОСТ предписывает использовать режим простой замены исключительно для шифрования ключевых данных. Как же можно избавиться от недостатков режима простой замены?

Для этого необходимо сделать возможным шифрование блоков с размером менее 64 бит и обеспечить зависимость блока шифртекста от его номера, иными словами, рандомизировать процесс шифрования.

В ГОСТе это достигается двумя различными способами в двух режимах шифрования, предусматривающих гаммирование. Гаммирование — это наложение снятие на открытые зашифрованные данные криптографической гаммы, то есть последовательности элементов данных, вырабатываемых с помощью некоторого криптографического алгоритма, для получения зашифрованных открытых данных. Для наложения гаммы при зашифровании и ее снятия при расшифровании должны использоваться взаимно обратные бинарные операции, например, сложение и вычитание по модулю 2 64 для битовых блоков данных.

В ГОСТе для этой цели используется операция побитового сложения по модулю 2, поскольку она является обратной самой себе и, к тому же, наиболее просто реализуется аппаратно. Гаммирование решает обе упомянутые проблемы: во-первых, все элементы гаммы различны для реальных шифруемых массивов и, следовательно, результат зашифрования даже двух одинаковых блоков в одном массиве данных будет различным.

Во-вторых, хотя элементы гаммы и вырабатываются одинаковыми порциями в 64 бита, использоваться может и часть такого блока с размером, равным размеру шифруемого блока. Теперь перейдем непосредственно к описанию режима гаммирования. Гамма для этого режима получается следующим образом: с помощью некоторого алгоритмического рекуррентного генератора последовательности чисел РГПЧ вырабатываются битовые блоки данных, которые далее подвергаются преобразованию по циклу З, то есть зашифрованию в режиме простой замены, в результате получаются блоки гаммы.

Благодаря тому, что наложение и снятие гаммы осуществляется при помощи одной и той же операции побитового исключающего или, алгоритмы зашифрования и расшифрования в режиме гаммирования идентичны, их общая схема приведена на рисунке 4. РГПЧ, используемый для выработки гаммы, является рекуррентной функцией: — элементы рекуррентной последовательности, f — функция преобразования.

Следовательно, неизбежно возникает вопрос о его инициализации, то есть об элементе В действительности, этот элемент данных является параметром алгоритма для режимов гаммирования, на схемах он обозначен как Sи называется в криптографии синхропосылкойа в нашем Онлайн — начальным заполнением одного из регистров шифрователя.

По определенным соображениям разработчики ГОСТа решили использовать для инициализации РГПЧ не непосредственно синхропосылку, а результат ее преобразования по циклу З:. С учетом преобразования по алгоритму простой замены добавляется еще и зависимость от ключа:.

EPUB, fb2, djvu, PDF