Криптоалгоритм DES

Особенностью этой криптосистемы является использование операций циклического сдвига, зависящих от преобразуемых данных RC5 [12,13]. Это задает непредопределенность операций преобразования, выполняемых над преобразуемыми подблоками данных, что по замыслу разработчиков должно привести к до-стижению высокой криптостойкости. В этой криптосистеме пре-дусмотрена возможность задания пользователем числа раундов и размера входного блока данных. Входной блок разбивается на два подблока одинаковой длины. Обозначим длину подблока в битах через Ъ. Шифрование заключается в поочередном преоб-разовании подблоков с использованием операций поразрядно-го суммирования по модулю два, суммирования по модулю 26 и управляемых операций циклического сдвига. Варианты опера-ции циклического сдвига различаются величиной сдвига от 0 до Ь - 1 бит. Для обозначения операции циклического сдвига подблока (слова) W на х бит будем применять запись W <<< х (сдвиг влево) и W >>> х (сдвиг вправо). Для выбора конкретной модификации операции циклического сдвига используется log2 b младших разрядов управляющего блока.
На каждом раунде преобразования используется отдельная пара подключей, поэтому при выборе различного числа раун-дов преобразования используется ключ шифрования различной длины. Для удобства пользователей в шифре RC5 используется алгоритм инициализации, выполняемый однократно при запуске криптосистемы. На этом этапе предвычислений по секретному ключу пользователя в зависимости от заданного числа раундов R формируется ключ шифрования в виде последовательности, содержащей 2(R+1) b-битовых подключей. Подключи используются по фиксированному расписанию, т. е. для всех входных блоков на данном шаге преобразования используется один и тот же подключ. Для того, чтобы указать значения конкретных па-раметров настройки алгоритма применяется запись RC5-b/R/l, где l -длина секретного ключа в байтах.
Типичной является модификация RC5-32/12/16, ко-торая соответствует 64-битовому входному блоку данных, 128-битовому секретному ключу и 12 раундам шифрования. Эта модификация является стойкой к известным методам криптоанализа и может применяться для защиты данных в авто-матизированных системах обработки информации и управления. В случае применения 64-разрядных микропроцессоров целе-сообразно применение модификации RC5-64/12/16, которая обеспечит более высокую скорость преобразования. Кроме того, при преобразовании 128-битовых блоков исходного текста повышается стойкость шифрования за счет увеличения числа управляющих битов с 5 до 6.
Алгоритм предвычислений формирует ключ шифрования необходимого размера, при этом используются процедуры, которые обеспечивают влияние каждого бита секретного ключа на каждый бит ключа шифрования. По значению клю-ча шифрования трудно восстановить секретный ключ. Мы не будем останавливаться на описании алгоритма предвы-числений, поскольку могут быть применены различные его варианты. Рассмотрим процедуры шифрования и дешифро-вания, которые составляют сущность криптосистемы RC5. Обозначим ключ шифрования как последовательность подключей Q0, Q1, ..., Q2R+1. Процедуры шифрования и дешифрования блока Т = A | В описываются следующими простыми алгоритмами:

BХОД: Исходное значение Ь-битовых подблоков A и В.
1. Установить счетчик i == 1 и число раундов R и выполнить преобразования:

А := (A + Qo) mod
2 b;
В := (B + Q1)mod2b.2. Преобразовать: A := {[(A ф В)
<<< В] +Q2i}mod 2 bB := [(B ф A) < < < A] + Q2i + 1} mod
2 b3.Если i? R, то прирастить i := i + 1 и перейти к шагу 2.4.
СТОП.

2. Преобразовать: B :=
{[(В - Q2i+i) mod 2b] >>> A} Ф AA := {[(A - Q2i ) mod2b]
>>> В} Ф В.3. Если i ? 1, то уменьшить на 1 значение счетчика
i := i - 1 и перейти к шагу 2.4. Преобразовать: B := (B - Q1)
mod2b;
A := (A - Q0) mod 2 b