Kirish dissertatsiya mavzusining dolzarbligi va zarurati
AES standartiga nomzod algoritmlar
Download 1.47 Mb.
|
Alimov dis
- Bu sahifa navigatsiya:
- Nomzod algoritmlarning aparatli holda yuqoridagi 5 algoritm bilan taqqoslanishi.
- Kriptoalgoritmlar Serpent Twofish MARS
- Round akslantirishlari
- ShiftRows
- SubBytes (S - blok akslantirishlari jadvali)
AES standartiga nomzod algoritmlar
Bu o`n besh kriptoalgoritm bo`yicha eng kriptobardosh algoritm deb belgiya davlati a`zolari yaratgan RIJNDAEL algoritmi topildi.1999 yilning mart oyilarida AES algoritmi analizi bo`yicha ikkinchi konserensiya bo`lib o`tdi va bu konferensiyada kuchli 5 kriptoalgoritm nomzod etib qo`yildi. Bular quyidagilar edi: MARS, RC6, Rijndael, Serpent va Twofish. Quyidagi jadvalda AES kriptoalgoritmlash standartida ishlatiladigan Rijndael shifrlash algoritmining aparatli holda yuqoridagi 5 algoritm bilan taqqoslanishi berilgan[1]. 1.2-jadval Nomzod algoritmlarning aparatli holda yuqoridagi 5 algoritm bilan taqqoslanishi.
Bizga ma`lumki AES standarti DES standarti o`zini oqlay olmaganligi tufayli yaratilgan edi. Bu standart hozirda Amerika qo`shma shtatlaring “Standartlar va Texnologiyalar Milliy Universiteti (NIST)” qabul qilinib, standart sifatida foydalanilyapti. Undan tashqari unda foydalanilgan Rijndael blokli shifrlash algoritmi ham alohida kriptobardoshligi yuqori va yuqori darajadagi himoyaga ega. Bundan tashqari bu shifrlash algoritmdan ma`lumotlarni shifrlab uzatish uchun ham qo`llaniladi. Shu bilan birga kriptoalgoritmlar shifrlash va deshifrlashda ma`lumotlar bilan ishlash tezligiga ham bog`liq bo`ladi. Shu o`rinda biz misol tariqasida AES kriptoalgoritmini ba`zi bir algoritmlar bilan tezliklari farqini ko`rib chiqamiz. Bunda biz shifrlash dasturlaridan foydalanamiz[2]. 1.3 – jadval AES shifrlash algoritmida raundlar
Round akslantirishlari: Har bir raund shifrlash jarayonlari quyida keltirilgan to’rtta akslantirishlardan foydalanilgan holda amalga oshiriladi: SubBytes – algoritmda qayd etilgan 16x16 o’lchamli jadval asosida baytlarni almashtirish, ya’ni S -blok akslantirishlarini amalga oshirish; 2) ShiftRows – algoritmda berilgan jadvalga ko’ra holat baytlarini siklik surish; 3) MixColumns – ustun elementlarini aralashtirish, ya’ni algoritmda berilgan matrisa bo’yicha akslantirishni amalga oshirish; 4) AddRoundKey – raund kalitlarini qo’shish, ya’ni bloklar mos bitlarni XOR amali bilan qo’shish. Quyida bu keltirilgan akslantirishlarning matematik modellari va ularning umumiy qo’llanish sxemalari ko’rib chiqiladi. 1.2. AES kriptografik algoritmidagi akslantirishlarAES algoritmi shifrlashning bir necha bosqichlaridan iborat bo’lib, har bir tur to’rt bosqichdan iborat: SubBytes, ShiftRows, MixColumns va AddRoundKey. Har bir raundda ochiq matn birinchi navbatda SubBytes bosqichida qayta ishlanadi, bu ochiq matnning har bir baytini almashtirish jadvalidagi tegishli bayt bilan almashtiradi. Shundan so’ng ShiftRows bosqichi keladi, bunda ochiq matnning har bir qatoridagi baytlar ma’lum miqdordagi bitlar bilan chapga yoki o’ngga siljiydi. Keyin MixColumns bosqichi ochiq matnning har bir ustunini oladi va yangi ustun hosil qilish uchun uni ma’lum bir matritsaga ko’paytiradi. Nihoyat, AddRoundKey bosqichi shifrlash kalitidan olingan ochiq matnga yumaloq kalitni qo’shadi. AES algoritmi ma’lum ochiq matnli hujumlarga va tanlangan ochiq matn hujumlariga chidamli bo’lish uchun mo’ljallangan va shuningdek, turli xil ilovalar va tizimlarda foydalanish uchun etarlicha moslashuvchan bo’lishi uchun mo’ljallangan. Shuningdek, u qo‘pol kuch hujumlaridan himoyalanish uchun mo’ljallangan, ya’ni tajovuzkor shifrlash kalitiga kirish imkoniga ega bo’lsa ham, shifrni buzish qiyin. AES algoritmi ma’lumotlarni shifrlash uchun kuchli vosita bo’lib, bugungi kunda turli ilovalar va tizimlarda qo’llaniladi[2]. Round akslantirishlari: Har bir raund shifrlash jarayonlari quyida keltirilgan to’rtta akslantirishlardan foydalanilgan holda amalga oshiriladi: SubBytes – algoritmda qayd etilgan 16x16 o’lchamli jadval asosida baytlarni almashtirish, ya’ni S -blok akslantirishlarini amalga oshirish; 2) ShiftRows – algoritmda berilgan jadvalga ko’ra holat baytlarini siklik surish; 3) MixColumns – ustun elementlarini aralashtirish, ya’ni algoritmda berilgan matrisa bo’yicha akslantirishni amalga oshirish; 4) AddRoundKey – raund kalitlarini qo’shish, ya’ni bloklar mos bitlarni XOR amali bilan qo’shish. Quyida bu keltirilgan akslantirishlarning matematik modellari va ularning umumiy qo’llanish sxemalari ko’rib chiqiladi. SubBytes (S - blok akslantirishlari jadvali) – akslantirishi har bir holat baytlariga bog’liqsiz holda baytlarni chiziqli bo’lmagan amallar asosida o’rin almashtirishlarni amalga oshiradi. Bu jarayon ikki bosqichdan iborat bo’lib: a) har bir sij holat baytini mod (x8+x4+x3+x+1) bo’yicha = teskarisi topiladi sij 1 mod (x8+x4+x3+x+1); b) har bir sij ni teskarisi bo’lgan ni b = , deb belgilab olib, bir baytdan iborat bo’lgan b sonini uning bitlari orqali ko’rinishda tasvirlab, uning ustida quyidagi afin akslatirishi bajariladi Cb +c (mod x8 +1) =b’ 1.4–jadval Download 1.47 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|