Cryptography Reference
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Algorithmus 4.1 Chiffrieralgorithmus für ein SPKS
E
(
x
:
}
mn
1.
initialer Weißschritt (Rundenschlüsseladdition)
u
=
x ⊕ K
(
k,
0)
2.
r −
}
mn
,k
:
}
s
):
{
0
,
1
{
0
,
1
{
0
,
1
1
reguläre Runden
für
i
=1
bis
r −
1
a.
Wortsubstitutionen
für
j
=0
bis
m −
1
v
(
j
)
=
S
(
u
(
j
)
)
b.
Bitpermutation
w
=
v
β
c.
Rundenschlüsseladdition
u
=
w ⊕ K
(
k,i
)
3.
abschließende verkürzte Runde (ohne Bitpermutation)
für
j
=0
bis
m −
1
v
(
j
)
=
S
(
u
(
j
)
)
y
=
v ⊕ K
(
k,r
)
gib
y
zurück
dessen Chiffrierfunktion
E
durch Algorithmus 4.1 definiert ist. Die Definition der Dechif-
frierfunktion
D
wird vorerst zurückgestellt.
Am besten lassen sich SPKS durch Blockschaltbilder veranschaulichen. Dazu betrach-
ten wir das bereits erwähnte Beispiel.
Beispiel 4.2.1. Wir wählen ein SPKS mit Wortanzahl
m
=3
, Wortlänge
n
=4
, Run-
denanzahl
r
=3
, Schlüssellänge
s
=24
und einer Rundenschlüsselfunktion, die durch
K
(
k,i
)=
k
(
i
)
k
(
i
+1)
k
(
i
+2)
definiert ist. Die Bitpermutation soll gegeben sein durch
012345 6 7 89 0 1
458901 0 123 6 7
,
während die S-Box durch
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
0101 0100 1101 0001 0011 1100 1011 1000 1010 0010 0110 1111 1001 1110 0000 0111
definiert ist. Die Berechnung des Chiffretextes aus dem Klartext ist in Abbildung 4.1
wiedergegeben, allerdings ohne Berücksichtigung der Einzelheiten der S-Box.
Der erste Schritt bei der Verschlüsselung besteht also aus einer
Rundenschlüsseladdi-
tion
, dem sogenannten
Weißschritt
, der verhindern soll, dass Angreifer ohne Kenntnis
des Schlüssels überhaupt anfangen, den Chiffrieralgorithmus auszuführen. Dann folgen
r
1
Runden,
von denen jede aus drei Schritten besteht: 1. der mehrfachen parallelen
Anwendung einer Substitution auf
Wörtern,
also der mehrfachen parallelen Anwendung
einer
Wortsubstitution,
2. der Anwendung einer Permutation aller Bits, der
Bitpermuta-
tion,
und 3. einer
Rundenschlüsseladdition.
Es folgt eine
verkürzte letzte Runde,
in der
die Bitpermutation fehlt.
−
