на тему рефераты Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
на тему рефераты
на тему рефераты
МЕНЮ|
на тему рефераты
поиск
Алгоритм формирования ключей в процессе функционирования DES

Алгоритм формирования ключей в процессе функционирования DES

2

Кафедра: АСОИиУ

Лабораторная работа

«Алгоритм формирования ключей в процессе функционирования DES»

по дисциплине

«Методы и средства защиты информации»

Москва 2009 г.

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

В результате сдвига получаем следующие пары

Количество сдвигов

Созданные пары

1

C1: 0001111111111111111000000000

D1: 1011101011001011000011100110

1

C2: 0011111111111111110000000000

D2: 0111010110010110000111001101

2

C3: 1111111111111111000000000011

D3: 1101011001011000011100110111

2

C4: 1111111111111100000000001111

D4: 0101100101100001110011011101

2

C5: 1111111111110000000000111111

D5: 0110010110000111001101110101

2

C6: 1111111111000000000011111111

D6: 1001011000011100110111010110

2

C7: 1111111100000000001111111111

D7: 0101100001110011011101011001

2

C8: 1111110000000000111111111111

D8: 0110000111001101110101100101

1

C9: 1111100000000001111111111111

D9: 1100001110011011101011001011

2

C10: 1110000000000111111111111111

D10: 0000111001101110101100101100

2

C11: 1000000000011111111111111110

D11: 0011100110111010110010110000

2

C12: 0000000001111111111111111000

D12: 1110011011101011001011000011

2

C13: 0000000111111111111111100000

D13: 1001101110101100101100001110

2

C14: 0000011111111111111110000000

D14: 0110111010110010110000111001

2

C15: 0001111111111111111000000000

D15: 1011101011001011000011100110

1

C16: 0011111111111111110000000000

D16: 0111010110010110000111001101

4 шаг. Перестановка битов ключа с использованием таблицы PC1

До финальной перестановки битов ключей, необходимо слияние каждой пары данных. После того, как для каждого битового блока CnDn, где 1<=n<=16 осуществиться соответствующая перестановка по таблице (см ниже), формируя ключи. Только 48 бит каждой объединенной пары сохраняется в перестановленном ключе.

14

17

11

24

1

5

3

28

15

6

21

10

23

19

12

4

26

8

16

7

27

20

13

2

41

52

31

37

47

55

30

40

51

45

33

48

44

49

39

56

34

53

46

42

50

36

29

32

Все подключи:

K1: 111001111101001101110010001100110001010011011101

K2: 111001101101001101110011111011100011011001010110

K3: 101011111101001111011011001111011110001011101010

K4: 001111100101001111011011011101001101110001000011

K5: 001111100101100111011001100011101010010001111110

K6: 000111110110100111011101101010011111111011000000

K7: 000111100110110110011101011111001100011000110011

K8: 010111100010110110101101100111110100110001001110

K9: 010110111010110110101101010001010001111010110110

K10: 110110001010110010101111110110010010100011111001

K11: 111100001010111010100110001000111101101000011101

K12: 111100011011111000100110000101110011010010110110

K13: 111000011011011001110110111010010000100011100101

K14: 111001001101011001110110010001101110101010011111

K15: 111001111101001101110010001100110001010011011101

K16: 111001101101001101110011111011100011011001010110

Исходный код

#include <stdio.h>

#include<math.h>

#include<string.h>

#include<stdlib.h>

int main (int argc, char *argv[]) {

int

i, b, y, r, j, v, p, m, l, f, u, k, a, s, q, D[100] [100], Y[100] [100], U[100] [100], X[1000] [1000], E[100] [100], G[100] [100], W[100] [100], P[100] [1 $

double z;

int key[16]={1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};

char A[1000];

char B[200];

char N[200];

char T[200];

char C[1000];

char Z[43];

char R[43];

char L[43];

char *str2;

char *str;

char *str1;

char *str3;

char *str4;

char *str5;

char d[100];

printf («\nVvedite key\n»);

str=(char *) (malloc(1000));

for (i=0; i<1000; i++) {

scanf («%c»,&str[i]);

if (str[i]==(char) 10) {

m=i;

break;

}

if (str[i]==(char) 32) {

str[i]=157;}

}

if (m!=8) {

printf («\nKey neveren\n»);

}

for (i=0; i<m; i++) {

A[i]=str[i];}

for (i=0; i<m; i++) {

B[i]=(int) A[i];

printf («%d\n», B[i]);

}

for (i=0; i<m; i++) {

f=B[i];

for (j=0; j<8; j++) {

if (f<1) {

X[j] [i]=0;

goto Metka;}

s=f/2;

/*printf («%d», s);*/

z=fmod (f, 2);

if (z!=0)

X[j] [i]=1;

else

X[j] [i]=0;

f=s;

Metka:printf («%d», X[j] [i]);}

printf («\n»);

}

printf («\n»);

k=0;

for (i=0; i<m; i++) {

k=i*8;

for (j=0; j<8; j++) {

N [j+k]=X [8-j-1] [i];

}

}

for (i=0; i<64; i++) {

printf («%d», N[i]);}

printf («\n»);

C[0]=N[57]; C[1]=N[49]; C[2]=N[41]; C[3]=N[33]; C[4]=N[25]; C[5]=N[17]; C[6]=N[9]; C[7]=N[1];

C[8]=N[58]; C[9]=N[50]; C[10]=N[42]; C[11]=N[34]; C[12]=N[26]; C[13]=N[18]; C[14]=N[10];

C[15]=N[2]; C[16]=N[59]; C[17]=N[51]; C[18]=N[43]; C[19]=N[35]; C[20]=N[27]; C[21]=N[19];

C[22]=N[11]; C[23]=N[3]; C[24]=N[60]; C[25]=N[52]; C[26]=N[44]; C[27]=N[36]; C[28]=N[63];

C[29]=N[55]; C[30]=N[47]; C[31]=N[39]; C[32]=N[31]; C[33]=N[23]; C[34]=N[15]; C[35]=N[7];

C[36]=N[62]; C[37]=N[54]; C[38]=N[46]; C[39]=N[38]; C[40]=N[30]; C[41]=N[22]; C[42]=N[14];

C[43]=N[6]; C[44]=N[61]; C[45]=N[53]; C[46]=N[45]; C[47]=N[37]; C[48]=N[29]; C[49]=N[21];

C[50]=N[13]; C[51]=N[5]; C[52]=N[28]; C[53]=N[20]; C[54]=N[12]; C[55]=N[4];

for (i=0; i<56; i++) {

printf («%d», C[i]);

}

for (i=0; i<56; i++) {

if (i<28) {

Z[i]=C[i];}

if (i>27) {

R [i-28]=C[i];}

}

printf («\n»);

for (i=0; i<28; i++) {

printf («%d», Z[i]);}

printf («\n»);

for (i=0; i<28; i++) {

printf («%d», R[i]);}

printf («\n»);

printf («\n»);

for (j=0; j<16; j++) {

v=key[j];

for (i=0; i<28; i++) {

if (v==2) {

Y[26] [j]=Z[0];

Y[27] [j]=Z[1];

U[26] [j]=R[0];

U[27] [j]=R[1];

}

if (v==1) {

Y[27] [j]=Z[1];

U[27] [j]=R[1];

}

if (i<(28-v)) {

Y[i] [j]=Z [i+v];

U[i] [j]=R [i+v];}

Z[i]=Y[i] [j];

R[i]=U[i] [j];

/*printf («%d», U[i] [j]);*/

}

/*printf («\n»);*/

}

for (j=0; j<16; j++) {

for (i=0; i<56; i++) {

if (i<28) {

W[i] [j]=Y[i] [j];}

if (i>27) {

W[i] [j]=U [i-28] [j];}

printf («%d», W[i] [j]);

}

printf («\n»);

}

for (j=0; j<16; j++) {

P[0] [j]=W[14] [j]; P[1] [j]=W[17] [j]; P[2] [j]=W[11] [j]; P[3] [j]=W[24] [j]; P[4] [j]=W[1] [j]; P[5] [j]=W[5] [j];

P[6] [j]=W[3] [j]; P[7] [j]=W[28] [j]; P[8] [j]=W[15] [j]; P[9] [j]=W[6] [j]; P[10] [j]=W[21] [j]; P[11] [j]=W[10] [j];

P[12] [j]=W[23] [j]; P[13] [j]=W[19] [j]; P[14] [j]=W[12] [j]; P[15] [j]=W[4] [j]; P[16] [j]=W[26] [j]; P[17] [j]=W[8] [j];

P[18] [j]=W[16] [j]; P[19] [j]=W[7] [j]; P[20] [j]=W[27] [j]; P[21] [j]=W[20] [j]; P[22] [j]=W[13] [j]; P[23] [j]=W[2] [j];

P[24] [j]=W[41] [j]; P[25] [j]=W[52] [j]; P[26] [j]=W[31] [j]; P[27] [j]=W[37] [j]; P[28] [j]=W[47] [j]; P[29] [j]=W[55] [j];

P[30] [j]=W[30] [j]; P[31] [j]=W[40] [j]; P[32] [j]=W[51] [j]; P[33] [j]=W[45] [j]; P[34] [j]=W[33] [j]; P[35] [j]=W[48] [j];

P[36] [j]=W[44] [j]; P[37] [j]=W[49] [j]; P[38] [j]=W[39] [j]; P[39] [j]=W[56] [j]; P[40] [j]=W[34] [j]; P[41] [j]=W[53] [j];

P[42] [j]=W[46] [j]; P[43] [j]=W[42] [j]; P[44] [j]=W[50] [j]; P[45] [j]=W[36] [j]; P[46] [j]=W[29] [j]; P[47] [j]=W[32] [j];

}

for (j=0; j<16; j++) {

for (i=0; i<48; i++) {

printf («%d», P[i] [j]);

}

printf («\n»);

}

}

Пример работы программы


© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.