Главная | Обратная связь

Режим шифрования ECB идеален для зашифрования небольшого количества данных, например, для шифрования ключа сессии.

 

17)

Режим CBC

Для преодоления недостатков ECB используют способ, при котором одинаковые незашифрованные блоки преобразуются в различные зашифрованные. Для этого в качестве входа алгоритма используется результат применения операции XOR к текущему незашифрованному блоку и предыдущему зашифрованному блоку.

Рис. 8. Шифрование в режиме СВС

 

Рис. 9. Дешифрование в режиме СВС

Для получения первого блока зашифрованного сообщения используется инициализационный вектор (IV), для которого выполняется операция XOR с первым блоком незашифрованного сообщения. При дешифровании для IV выполняется операция XOR с выходом дешифрирующего алгоритма для получения первого блока незашифрованного текста.

IV должен быть известен как отправителю, так и получателю. Для максимальной безопасности IV должен быть защищен так же, как ключ.

В режиме CBC при зашифровании каждая итерация алгоритма зависит от результата предыдущей итерации, поэтому зашифрование сообщения не поддаётся расспараллеливанию. Однако расшифрование (когда весь шифротекст уже получен) можно выполнять параллельно и независимо для всех блоков сообщения (см. рис. 5). Это дает значительный выигрыш во времени при расшифровании сообщения.

В этом режиме стоит остановиться ещё на одной детали. Дело в том, что последний блок шифротекста, который получается на выходе алгоритма режима CBC зависит как от ключа блочного шифра и вектора инициализации, так и (что важнее в данном случае) от всех бит отрытого текста сообщения. Это означает, что этот последний блок шифротекста можно использовать как идентификатор сообщения. Такой идентификатор не даёт постороннему наблюдателю никакой информации о содержимом всего сообщения в целом, но при этом практически однозначно определяет содержательную часть сообщения. Более того, подделать этот идентификатор без знания ключа шифрования K так же трудно, как и правильно угадать сам ключ. Этот идентификатор широко используется для аутентификации сообщений и отправителей и носит название MAC (Message Authentication Code), в русскоязычной

 

 

18)

Режим CFB

Блочный алгоритм предназначен для шифрования блоков определенной длины. Однако можно преобразовать блочный алгоритм в поточный алгоритм шифрования, используя последние два режима. Поточный алгоритм шифрования устраняет необходимость разбивать сообщение на целое число блоков достаточно большой длины, следовательно, он может работать в реальном времени. Таким образом, если передается поток символов, каждый символ может шифроваться и передаваться сразу, с использованием символьно ориентированного режима блочного алгоритма шифрования.

Одним из преимуществ такого режима блочного алгоритма шифрования является то, что зашифрованный текст будет той же длины, что и исходный.

Будем считать, что блок данных, используемый для передачи, состоит из J бит; обычным значением является J=8. Как и в режиме CBC, здесь используется операция XOR для предыдущего блока зашифрованного текста и следующего блока незашифрованного текста. Таким образом, любой блок зашифрованного текста является функцией от всего предыдущего незашифрованного текста.

Рассмотрим шифрование. Входом функции шифрования является регистр сдвига, который первоначально устанавливается в инициализационный вектор IV. Для левых J битов выхода алгоритма выполняется операция XOR с первыми J битами незашифрованного текста Р₁ для получения первого блока зашифрованного текста С₁. Кроме того, содержимое регистра сдвигается влево на J битов, и С₁ помещается в правые J битов этого регистра. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет зашифровано все сообщение.

При дешифровании используется аналогичная схема, за исключением того, что для блока получаемого зашифрованного текста выполняется операция XOR с выходом алгоритма для получения незашифрованного блока.

Рис. 10. Шифрование в режиме СFВ

Рис. 11. Дешифрование в режиме СFВ

 

19)