Оглавление

Техническое задание. 3

Алгоритм формирования ключей в процессе функционирования DES. 3

Работа алгоритма. 4

1 шаг. Перестановки битов ключа с использованием таблицы перестановок. 5

2 шаг. Разбиение ключа. 6

3 шаг. Создание 16-ти подключей путем сдвига. 7

4 шаг. Перестановка битов ключа с использованием таблицы PC1. 8

Исходный код. 9

Пример работы программы.. 15

Техническое задание

1. Реализовать алгоритм формирования ключей в процессе функционирования DES на языке программирования C++.

2. Провести тест программы.

Алгоритм формирования ключей в процессе функционирования DES

Формирование ключей – алгоритм, позволяющий получить по относительно короткому ключу шифрования последовательность раундовых ключей.

Входные данные: Ключ состоит из 8 символов или 8 байт. Соответственно ключ имеет размер 64 байта. Но размер ключа используется только для записи (для организации данных). Фактически, каждый 8 бит отбрасывается и эффективный размер ключа – 56 бит.

Работа алгоритма

1 шаг. Перестановки битов ключа с использованием таблицы перестановок.

Для примера введем:

olga1234

Заданный ключ в двоичном представлении:

0110111101101100011001110110000100110001001100100011001100110100

В начале над ключом шифра выполняется операция B, которая сводится к выбору определенных бит и их перестановке, как это показано в таблицей. Причем, первые четыре строки определяют, как выбираются биты последовательности C(0) (первым битом C(0) будет бит 57 бит ключа шифра, затем бит 49 и т.д., а последними битами биты 44 и 36 ключа шифра), а следующие четыре строки – как выбираются биты последовательности D(0) (т.е. последовательность D(0) будем состоять из битов 63,55,…, 12, 4 ключа шифра).

57	49	41	33	25	17	9
1	58	50	42	34	26	18
10	2	59	51	43	35	27
19	11	3	60	52	44	36
63	55	47	39	31	23	15
7	62	54	46	38	30	22
14	6	61	53	45	37	29
21	13	5	28	20	12	4

В результате перестановки ключ будет выглядеть так:

00001111111111111111000000000101110101100101100001110011

2 шаг. Разбиение ключа

На этом шаге осуществляется разбиение ключа на 2 половины C₀ и D₀ . Каждая половина содержит 28 бит.

C₀ :

0000111111111111111100000000

D₀ :

0101110101100101100001110011

3 шаг. Создание 16-ти подключей путем сдвига

После определения C(0) и D(0) рекурсивно определяются C(i) и D(i), i=1,2,…, 16. Для этого применяются операции сдвига влево на один или два бита в зависимости от номера шага итерации, как это показано в таблице «Функция сдвига Si». Операции сдвига выполняются для последовательностей C(i) и D(i) независимо. Например, последовательность C(3) получается, посредством сдвига влево на две позиции последовательности C(2), а последовательность D(3) – посредством сдвига влево на две позиции последовательности D(2). Следует иметь в виду, что выполняется циклический сдвиг влево. Например, единичный сдвиг влево последовательности C(i) приведет к тому, что первый бит C(i) станет последним и последовательность бит будет следующая: 2,3,…, 28,1.

Таблица «Функция сдвига Si»

1	1
2	1
3	2
4	2
5	2
6	2
7	2
8	2
9	1
10	2
11	2
12	2
13	2
14	2
15	2
16	1

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--