Úvod do blokových šifrovacích režimov

Existujú dva typy algoritmov, jeden je prúdová šifra a druhý je bloková šifra. V tomto článku sa pozrieme na režimy blokovej šifry. Predtým, ako to bolo možné diskutovať o blokovej šifre. Bloková šifra je technika šifrovania, pri ktorej sa šifrovanie a dešifrovanie uskutočňuje blok po bloku. Šifruje naraz jeden blok textu a dešifruje jeden blok šifrovaného textu súčasne. Bloky použité v tomto procese majú 64 bitov alebo viac.

Prevádzkové režimy blokovej šifry

Na blokovej šifre je 5 prevádzkových režimov.

1. Režim ECB

  • Režim ECB je skratka pre režim blokovania elektronických kódov. Je to jeden z najjednoduchších spôsobov prevádzky. V tomto režime je obyčajný text rozdelený do bloku, kde každý blok obsahuje 64 bitov. Potom je každý blok šifrovaný osobitne. Rovnaký kľúč sa používa na šifrovanie všetkých blokov. Každý blok je šifrovaný pomocou kľúča a vytvára blok šifrového textu.
  • Na strane prijímača sú dáta rozdelené do bloku, každý so 64 bitmi. Rovnaký kľúč, ktorý sa používa na šifrovanie, sa používa na dešifrovanie. Trvá 64-bitový šifrový text a pomocou kľúča sa prevádza šifrový text na obyčajný text.
  • Pretože sa ten istý kľúč používa na šifrovanie všetkých blokov, ak sa blok obyčajného textu opakuje v pôvodnej správe, zopakuje sa aj zodpovedajúci blok šifrového textu. Ako ten istý kľúč, ktorý sa používa pre celý blok, používa sa režim ECB, ktorý sa používa iba pre malú správu, v ktorej je opakovanie bloku obyčajného textu menšie, aby sa zabránilo opakovaniu bloku.

2. Režim CBC

  • Režim CBC znamená režim šifrového bloku na strane odosielateľa, holý text je rozdelený do blokov. V tomto režime sa používa IV (inicializačný vektor), ktorým môže byť náhodný blok textu. IV sa používa na vytvorenie jedinečného šifrového textu každého bloku.
  • Prvý blok obyčajného textu a IV sa kombinuje pomocou operácie XOR a potom zašifruje výslednú správu pomocou kľúča a vytvorí prvý blok šifrového textu. prvý blok šifrového textu sa používa ako IV pre druhý blok obyčajného textu. rovnaký postup sa bude uplatňovať pre všetky bloky obyčajného textu.
  • Na strane prijímača je šifrový text rozdelený do blokov. Prvý šifrový text bloku sa dešifruje pomocou toho istého kľúča, ktorý sa používa na šifrovanie. Dešifrovaný výsledok bude XOR s IV a bude tvoriť prvý blok obyčajného textu. Druhý blok šifrového textu sa tiež dešifruje pomocou toho istého kľúča a výsledkom dešifrovania bude XOR s prvým blokom šifrového textu a vytvorí druhý blok obyčajného textu. Rovnaký postup sa používa pre všetky bloky.
  • Režim CBC zaisťuje, že ak sa blok obyčajného textu opakuje v pôvodnej správe, vytvorí zodpovedajúci blok odlišný šifrový text.
    Všimnite si, že kľúč, ktorý sa používa v režime CBC, je rovnaký, iba IV je iná, ktorá je inicializovaná v počiatočnom bode.

3. Režim CFB

  • Režim CFB je skratka pre Cipher Feedback Mode. V tomto režime sú dáta šifrované vo forme jednotiek, kde každá jednotka má 8 bitov.
  • Podobne ako v režime kódovania blokových kódov, je inicializovaná IV. IV je vedený v smennom registri. Šifruje sa pomocou kľúča a tvorí šifrový text.
  • Teraz sú najviac vľavo j bitmi šifrovaného IV XOR s prvými j bitmi obyčajného textu. tento proces bude tvoriť prvú časť šifrového textu a tento šifrový text sa prenesie do prijímača.
  • Teraz sú bity IV posunuté o kúsok doľava. preto má najsmernejšia poloha J posuvného registra teraz nepredvídateľné údaje. tieto pozície j úplne vpravo sú teraz vyplnené šifrovacím textom. proces sa bude opakovať pre všetky jednotky obyčajného textu.

4. OFB režim

  • Režim OFB znamená režim výstupnej spätnej väzby. Režim OFB je podobný režimu CDB, jediným rozdielom je v CFB, že šifrový text sa používa pre ďalšiu fázu šifrovacieho procesu, zatiaľ čo v OFB sa výstup IV šifrovania používa pre ďalšiu fázu šifrovacieho procesu.
  • IV je šifrovaná pomocou kľúča a formy šifrovaná IV. Obyčajný text a najviac 8 bitov šifrovaného IV sú kombinované pomocou XOR a vytvárajú ciphertext.
  • Pre ďalšiu fázu sa použije šifra, ktorá sa tvorí v predchádzajúcej fáze, ako IV pre ďalšiu iteráciu. rovnaký postup sa uplatňuje pre všetky bloky.

5. Režim MP

  • Režim CTR znamená režim počítadla. Pretože meno je počítadlo, používa ako vstup pre algoritmus postupnosť čísel. keď je blok šifrovaný, na vyplnenie nasledujúceho registra sa použije ďalšia hodnota počítadla.
    Poznámka: hodnota počítadla sa zvýši o 1.
  • Pri šifrovaní je prvý počítač šifrovaný pomocou kľúča a potom je obyčajný text XOR so šifrovaným výsledkom, ktorý tvorí šifrový text.
  • Počítadlo sa zvýši o 1 pre nasledujúcu fázu a rovnaký postup sa použije pre všetky bloky. Pre dešifrovanie sa použije rovnaká postupnosť. Na konverziu šifrového textu na obyčajný text je každý šifrovaný text XOR so šifrovaným počítadlom. Pre ďalšiu fázu sa počítadlo zvýši o rovnaké, zopakuje sa pre všetky bloky Ciphertext.

Odporúčané články

Toto bol sprievodca po blokových režimoch šifrovania. Tu sme videli režimy činnosti blokovej šifry s procesom šifrovania a dešifrovania podrobne. Ak sa chcete dozvedieť viac, môžete si pozrieť aj nasledujúce články -

  1. Druhy šifry
  2. Symetrické algoritmy
  3. Kryptografické techniky
  4. Algoritmus šifrovania

Kategórie:

Vývoj softvéru