Как DES может иметь 6x4 S-Box и все еще быть обратимым?

12

Не будут ли потеряны данные при отображении 6-битных значений в 4-битные значения в S-блоках DES? Если так, как мы можем повернуть его так, чтобы появился правильный вывод?

cr.crypto-security
источник
3
Это, наверное, очень интересный вопрос, но я постараюсь сделать его более автономным, чтобы вы могли получить достойный ответ. Попробуйте предоставить дополнительную справочную информацию.
Дэйв Кларк
2
Хотя у Sadeq есть ответ, было бы полезно уточнить этот вопрос. Во-первых, что такое S-Box в DES?
Суреш Венкат
5
Шифр, основанный на Фейстеле, разбивает входные данные на две битовые строки равной длины и R (32 бита в DES), а затем многократно применяет операцию, описанную Sadeq ниже (в DES это повторяется 16 раз). В DES, S -Box представляет собой 6-разрядный 4-битный функция , которая является составной частью реализации F . В S -boxes были некоторые интересные статистические свойства, назначение которых оставались неясными в течение пятнадцати лет. Многие люди подозревали, что они сделали DES легче сломать. В конце концов, было обнаружено, что эти свойства S-блоков сделали DES устойчивым к дифференциальному криптоанализу. LRSFS
Питер Шор
3
@Suresh: Классические шифры делятся на два типа: шифры замещения (например, Цезарь) и шифры перестановки (например, транспонирование столбцов). Позже стало очевидно, что ни один из типов не обеспечил достаточную безопасность. Современные блочные шифры используют оба преобразования. В частности, они имеют P-блоки (= блоки перестановки) и S-блоки (= блоки замещения).
MS Dousti 30.10.10
3
@Suresh: я абсолютно согласен с тобой. Хотя S-Box славятся криптографами, я считаю, что OP должен задавать вопрос таким образом, чтобы он приносил пользу всем, а не небольшой части сообщества.
MS Dousti 30.10.10

Ответы:

25

F

В каждом раунде применяется следующая операция:

язнак равно0,1,...,N

Lя+1знак равноря

ря+1знак равноLя⊕F(ря,Кя)

Расшифровка выполняется следующим образом:

рязнак равноLя+1

Lязнак равноря+1⊕F(Lя+1,Кя)

FF-1

М.С. Дусти
источник
4

См. Главу 5 учебника «Введение в современную криптографию» Каца и Линделла.

user686
источник
1

Не вдаваясь во все математические размышления о Фейстеле (что я еще не понимаю на 100%), если вы посмотрите на это изображение из Википедии:

Шаг шифрования DES

Вы можете видеть, что хотя 8 s-блоков действительно сжимают 48 бит до 32, из открытого текста исходит только 32 бита энтропии , поэтому вы можете получить другие 16 бит из ключа при дешифровании, что является магией, выполняемой ранее упомянутые функции Фейстеля.

Sophistifunk
источник