Überblick über die Vorlesung 4 Symmetrische Verfahren ...

4 Symmetrische Verfahren – IDEA
Überblick über den Algorithmus
• Einteilung der Nachricht in Blöcke m i der Länge 64 Bit
• Schlüssellänge 128 Bit
• 8 identische Runden und zusätzliche Output-Transformation
• Grundlage bilden einfache arithmetische Operationen auf
Operanden der Länge 16 Bit:
– XOR-Verknüpfung
+
– Addition modulo 2 16
+
– Multiplikation modulo 2 16 +1 (wegen erforderlicher
Invertierbarkeit wird 0 durch 2 16 dargestellt)
⋅
• Aufteilung der Nachrichtenblöcke in jeweils vier Teilblöcke
m i1 , m i2 , m i3 , m i4 zu je 16 Bit
• 52 Teilschlüssel k i,j zu je 16 Bit:
– Zerlegung des 128-Bit-Schlüssels in 8 16-Bit-Schlüssel
– Linksshift um 25 Bit und erneute Aufteilung in 8 16-Bit-
Schlüssel
Kryptographie und Kryptoanalyse 175
4 Symmetrische Verfahren – IDEA
m i1 m i2 m i3 m i4
k 1,1 ⋅ + k 1,2 k 1,3 + ⋅ k 1,4
k 9,1
+
+
k 1,5 ⋅
+
+
⋅
k 1,6
+ +
+
+
… … …
⋅ + k 9,2 k 9,3 + ⋅
c i1 c i2 c i3 c i4
Kryptographie und Kryptoanalyse 176
k 9,4
4 Symmetrische Verfahren – IDEA
Teilschlüssel
Entschlüsselung: umgekehrte Reihenfolge, inverse
Teilschlüssel (-k: additives Inverses mod 2 16 bzw. k -1 :
multiplikatives Inverses mod 2 16 +1)
Runde Verschlüsselung
1 k 1,1 k 1,2 k 1,3 k 1,4 k 1,5 k 1,6
2 k 2,1 k 2,2 k 2,3 k 2,4 k 2,5 k 2,6
3 k 3,1 k 3,2 k 3,3 k 3,4 k 3,5 k 3,6
4 k 4,1 k 4,2 k 4,3 k 4,4 k 4,5 k 4,6
5 k 5,1 k 5,2 k 5,3 k 5,4 k 5,5 k 5,6
6 k 6,1 k 6,2 k 6,3 k 6,4 k 6,5 k 6,6
7 k 7,1 k 7,2 k 7,3 k 7,4 k 7,5 k 7,6
8 k 8,1 k 8,2 k 8,3 k 8,4 k 8,5 k 8,6
9 k 9,1 k 9,2 k 9,3 k 9,4
Entschlüsselung
k -1
9,1 –k 9,2 –k 9,3 k -1
9,4 k 8,5 k 8,6
k -1
8,1 –k 8,3 –k 8,2 k -1
8,4 k 7,5 k 7,6
k -1
7,1 –k 7,3 –k 7,2 k -1
7,4 k 6,5 k 6,6
k -1
6,1 –k 6,3 –k 6,2 k -1
6,4 k 5,5 k 5,6
k -1
5,1 –k 5,3 –k 5,2 k -1
5,4 k 4,5 k 4,6
k -1
4,1 –k 4,3 –k 4,2 k -1
4,4 k 3,5 k 3,6
k -1
3,1 –k 3,3 –k 3,2 k -1
3,4 k 2,5 k 2,6
k -1
2,1 –k 2,3 –k 2,2 k -1
2,4 k 1,5 k 1,6
k -1
1,1 –k 1,2 –k 1,3 k -1
1,4
Kryptographie und Kryptoanalyse 177
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