Zaštita podataka primenom kriptografskih metoda - Univerzitet u Nišu

2.Kriptografija
Od ulaznih 32-bitnih Ri se proširenjem, na osnovu tabele E, dobija podatak dužine 48 bita. Dobijena
vrednost se bit po bit “sabira“ sa ključem Ki (operator “ ⊕ ” predstavlja XOR logičku operaciju).
Rezultat je 48-bitna vrednost koja se deli na osam delova od po šest bita. Tako dobijene vrednosti se
vode u osam blokova za substituciju tkz. S-box (S1,S2, …,S8). Svaki S-box ulaznih 6 bita zamenjuje sa 4
bita na izlazu. Kao primer, u okviru Tabele 3, je prikazana tabela substitucije S5. Prvi i zadnji bit svakog
6-bitnog dela informacije na ulazu u S-box predstavljaju adresu reda, a srednja četiri adresu kolone u
tabeli substitucije. Slično se formiraju i ostali S-box-ovi [11], [12].
Tabela 3
Primer tabele za substituciju S5
S5 x0000x x0001x x0010x x0011x x0100x x0101x x0110x x0111x x1000x x1001x x1010x x1011x x10100x x1101x x1110x x1111x
0yyyy0 0010 1100 0100 0001 0111 1010 1011 0110 1000 0101 0011 1111 1101 0000 1110 1001
0yyyy1 1110 1011 0010 1100 0100 0111 1101 0001 0101 0000 1111 1010 0011 1001 1000 0110
1yyyy0 0100 0010 0001 1011 1010 1101 0111 1000 1111 1001 1100 0101 0110 0011 0000 1110
1yyyy1 1011 1000 1100 0111 0001 1110 0010 1101 0110 1111 0000 1001 1010 0100 0101 0011
Istim postupkom nad svakom šestorkom od ulaznih 48 bita substitucijom se dobija ukupno 32 bita.
Tako formiranih 32 bita dodatno se permutuje zadatom tabelom P(Xi) te se dobija konačna vrednost
funkcije f. Budući da je algoritam za kriptovanje identičan algoritmu za dekriptovanje, postupak
dekriptovanja se može sprovesti tako što se operacije korišćene u postupku kriptovanja obavljaju
obrnutim redosedom. Zbog simetričnosti algoritma to se postiže tako što se kriptovani blok pusti kroz
isti algoritam s tom razlikom da se umesto ključa Ki u i-tom koraku upotrijebi ključ K16 − i + 1.
Zanimljivo je da se napomene jedna slabost vezana za DES algoritam. Naime, zbog samog načina
kreiranja delova ključeva, postoje četiri ključa za koje je dekripcija jednaka enkripciji. To znači, ako se
kriptuje neka poruka dva puta i to sa baš jednim od ta 4 ključa, kao rezultat se dobija originalna poruka.
Kako je verovatnoća da se od svih mogućih ključeva odabere baš neki od tih mala, to ne utiče na
sigurnost algoritma.
DES algoritam koristi 56-bitni ključ za kriptovanje što znači ukupno 72.057.594.037.927.936
mogućnosti za osobu koja hoće da probije tkz. brutalnim napadom tekst kriptovan sa DES-om. 1999.
god. objedinjene grupe EFF i Distributed.net kao DES Cracker uz pomoć 100.000 PC računara na
Internetu, probili su DES za vreme 22 sata i 15 minuta. Pritom je brzina pretraživanja bila 245 biliona
ključeva/sekundi [13].
2.5.2 Trostruki DES (3-DES) algoritam
Trostruki DES algoritam predstavlja unapređeni DES standard za kriptovanje podataka i najviše se
koristi u okviru aplikacija koje se baziraju na internetu. To je DES algoritam, koji koristi dva ili tri
različita DES ključa. Na Slici 2.5 je prikazan način kriptovanja/dekriptovanja podataka P pomoću tri
ključa (K1,K2 i K3).
13