Kompyuter injiniringi” fakulteti “Axborot xavfsizligi” kafedrasi «Feystel tarmog‘iga asoslangan simmetrik blokli shifrlash algoritmlari tadqiqi va tahlili»

Boshqa operatsiyalar

Blok shifrlarida tez-tez ishlatiladigan boshqa operatsiyalar ma'lumotlarga bog'liq aylantirishlarni o'z ichiga oladi RC5 va RC6, a almashtirish qutisi sifatida amalga oshirildi qidiruv jadvali kabi Ma'lumotlarni shifrlash standarti va Kengaytirilgan shifrlash standarti, a almashtirish qutisi va kabi ko'paytirish IDEA.
Shifrlanishi kerak bo’lgan ma’lumot blokini siljitish registrlariga kiritib (yuklab), registrdagi ma’lumotni shartli ravishda chap va o’ng qism blok vektorlariga bo’lib, ular ustida har xil kalitlar bilan bir xil turdagi akslantirishlarni bosqichma-bosqich amalga oshirishga asoslangan – Feystel (Feyshtel) tarmog’i deb ataluvchi shifrlash jarayoni funksional qurilmasiga asoslangan algoritmlar keng tarqalgan. Bular jumlasiga DES va GOST 28147-89 kiradi. Faystel teskarisi mavjud kriptobardoshli akslantirishlarni tadqiq qilmay, bunday akslantirishlar qatnashmagan kriptobardoshliligi yuqori bo’lgan shifrlash tizimlarini topish masalasining yechimiga kirishgan. U bu masalaning yechimini quyidagicha hal etgan. Shifrlanadigan blok ikkita L0, R0 qismlarga ajratiladi. Feystel tarmog’i i  raundi iterativ blokli shifrlash quyidagi sxema bo’yicha aniqlanadi.

Bu yerda
Xi  Li1 , Ri1  i -raund uchun Li1 va Ri1 qismlarga ajratilgan kiruvchi ma’lumot, Yi Li Ri  , esa Xi ni i  raund kaliti Ki bilan F akslantirish natijasida hosil bo’lgan shifrma’lumot. Feystel tarmog’i i  raundi shifrlash jarayoning matematik modeli quyidagicha ifodalanadi:
Bunday tarmoqqa asoslangan algoritmlar bir necha iterasiyadan tashkil topgan Ki kalitlarda shifrlanadigan akslantirishlardan (funksiyalardan) tashkil topgan. Feystel tarmog’i akslantirishlarining asosiy xossasi F -raund funksiyasi teskarisi mavjud bo’lmasa ham, Feystel tarmog’i bu akslantirishlarining teskarisini topish imkonini beradi. Haqiqatan ham, shifrlash jarayoni i  raund matematik modelidagi  - modul 2 bo’yicha ikkilik sanok tizimida qo’shish amali xossasidan foydalangan holda quyidagi tenglikka ega bo’linadi: Bu tengliklar Feystel tarmog’i asosida qurilgan shifrlash algoritmlarini deshifrlashning matematik modelini ifodalaydi. Feystel tarmog’iga asoslanmagan simmetrik blokli shifrlash algoritmlariga: AQSh davlat standarti AES FIPS-197, O’zbekiston milliy standarti O’z DSt 1105:2009 simmetrik blokli shifrlash algoritmlari misol bo’la oladi. Quyida Feystel tarmog’iga asoslanmagan simmetrik blokli shifrlash algoritmlari matematik asoslarini va da keltirilgan algoritmlar akslantirishlari asosida yoritiladi. AES kriptoalgoritmining matematik asosi 118 AES algoritmida baytlar ustida amallar bajariladi. Baytlar (2) 8 GF chekli maydon elementlari sifatida qaraladi. 8 GF maydon elementlarining darajasi 7 dan katta bo’lmagan ko’phad sifatida tasvirlash mumkin. Chekli maydonning a va b - elementlari uchun kiritilgan amalni turlicha aniqlash mumkin. Kiritilgan amalni shifrlash algoritmlarida ochiq kalit va ochiq ma’lumot yoki oraliq natija bloki ustida bajarilishini hisobga olib hamda deshifrlash algoritmlarida shifrma’lumot va maxfiy kalit bloki qiymatlari ustida bajariladigan akslantirishlarga tatbiq qilinishini nazarda tutib, kiritilgan amal bo’yicha teskari element mavjud bo’ladigan qilib aniqlanadi. Xeshlash funksiyasi, oqimli shifrlash, kalitlar generasiyasi algoritmlarida va Feystel tarmog’i akslantirishlarida kiritilgan amal bo’yicha teskari elementni topishning rasional usuli yo’q bo’ladigan yoki umuman mavjud bo’lmaydigan qilib aniqlash maqsadga muvofiqdir.
2. G’aniev S. K, Karimov M.M. Hisoblash sistemalari va tarmoqlarida informatsiya himoyasi: Oliy o’quv yurt.talab. uchun o’quv o’qllanma.- Toshkent davlat texnika universiteti, 2003. 77 b.