Giáo trình tin học: Tìm hiểu hệ chuẩn mã dữ liệu và cách tạo ra nó

Ngày 15.5.1973. Uỷ ban tiêu chuẩn quốc gia Mỹ đã công bố một khuyến nghị cho các hệ mật trong Hồ sơ quản lý liên bang. Điều này cuối cùng đã dẫn đến sự phát triển của Chuẩn mã dữ liệu (DES) và nó đã trở thành một hệ mật được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. DES được IBM phát triển và được xem như một cải biên cuả hệ mật LUCIPHER. Lần đầu tiên DES được công bố trong Hồ sơ Liên bang vào ngày 17.3.1975. Sau nhiều cuộc trânh luận công khai, DES đã được...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình tin học: Tìm hiểu hệ chuẩn mã dữ liệu và cách tạo ra nó ------Giáo trình tin họcTìm hiểu hệ chuẩnmã dữ liệu và cách tạo ra nó Vietebooks Nguyễn Hoàng CươngSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Ch−¬ng 3 Giáo trình tin học : Tìm hiễu hệ chuẩn mã dữ liệu và cách tạo ra nó ChuÈn m∙ d÷ liÖu 3.1. Më ®Çu. Ngµy 15.5.1973. Uû ban tiªu chuÈn quèc gia Mü ®· c«ng bè mét khuyÕn nghÞ cho c¸c hÖ mËt trong Hå s¬ qu¶n lý liªn bang. §iÒu nµy cuèi cïng ®· dÉn ®Õn sù ph¸t triÓn cña ChuÈn m· d÷ liÖu (DES) vµ nã ®· trë thµnh mét hÖ mËt ®−îc sö dông réng r·i nhÊt trªn thÕ giíi. DES ®−îc IBM ph¸t triÓn vµ ®−îc xem nh− mét c¶i biªn cu¶ hÖ mËt LUCIPHER. LÇn ®Çu tiªn DES ®−îc c«ng bè trong Hå s¬ Liªn bang vµo ngµy 17.3.1975. Sau nhiÒu cuéc tr©nh luËn c«ng khai, DES ®· ®−îc chÊp nhËn chän lµm chuÈn cho c¸c øng dông kh«ng ®−îc coi lµ mËt vµo 5.1.1977. KÓ tõ ®ã cø 5 n¨m mét lÇn, DES l¹i ®−îc Uû ban Tiªu chuÈn Quèc gia xem xÐt l¹i. LÇn ®æi míi gµn ®©y nhÊt cña DES lµ vµo th¸ng 1.1994 vµ tiÕp tíi sÏ lµ 1998. Ng−êi ta ®o¸n r»ng DES sÏ kh«ng cßn lµ chuÈn sau 1998. 3.2. M« t¶ DES M« t¶ ®Çy ®ñ cña DES ®−îc nªu trong C«ng bè sè 46 vÒ c¸c chuÈn xö lý th«ng tin Liªn bang (Mü) vµo 15.1.1977. DES m· ho¸ mét x©u bÝt x cña b¼n râ ®é dµi 64 b»ng mét kho¸ 54 bÝt. B¶n m· nhË ®−îc còng lµ mét x©u bÝt cã ®é dµi 48. Tr−íc hÕt ta m« t¶ ë møc cao cña hÖ thèng. ThuËt to¸n tiÕn hµnh theo 3 giai ®o¹n: 1.Víi b¶n râ cho tr−íc x, mét x©u bÝt x0 sÏ ®−îc x©y dùng b»ng c¸ch ho¸n vÞ c¸c bÝt cña x theo phÐp ho¸n vÞ cè ®Þnh ban ®Çu IP. Ta viÕt:x0= IP(X) = L0R0, trong ®ã L0 gåm 32 bÝt ®Çu vµ R0 lµ 32 bÝt cuèi. 2. Sau ®ã tÝnh to¸n 16 lÇn lÆp theo mét hµm x¸c ®Þnh. Ta sÏ tÝnh LiRi, 1 ≤ i ≤16 theo quy t¾c sau: Li = Ri-1 Ri = Li-1 ⊕ f(Ri-1,Ki) trong ®ã ⊕ kÝ hiÖu phÐp hoÆc lo¹i trõ cña hai x©u bÝt (céng theo modulo 2). f lµ mét hµm mµ ta sÏ m« t¶ ë sau, cßn K1,K2, . . . ,K16 lµ c¸c x©u bÝt ®é dµi 48 ®−îc tÝnh nh− hµm cña kho¸ K. ( trªn thùc tÕ mçi Ki lµ mét phÐp chän ho¸n Trang 1 Vietebooks Nguyễn Hoàng CươngSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com vÞ bÝt trong K). K1, . . ., K16 sÏ t¹o thµnh b¶ng kho¸. Mét vßng cña phÐp m· ho¸ ®−îc m« t¶ trªn h×nh 3.1. 3. ¸p dông phÐp ho¸n vÞ ng−îc IP -1 cho x©u bÝt R16L16, ta thu ®−îc b¶n m· y. Tøc lµ y=IP -1 (R16L16). H·y chó ý thø tù ®· ®¶o cña L16 vµ R16. H×nh 3.1. Mét vong cña DES Li-1 Ri-1 Ki f + Li Ri Hµm f cã hai biÕn vµo: biÕn thø nhÊt A lµ x©u bÝt ®é dµi 32, biÕn thø hai J lµ mét x©u bÝt ®é dµi 48. §Çu ra cña f lµ mét x©u bÝt ®é dµi 32. C¸c b−íc sau ®−îc thùc hiÖn: 1. BiÕn thø nhÊt A ®−îc më réng thµnh mét x©u bÝt ®é dµi 48 theo mét hµm më réng cè ®Þnh E. E(A) gåm 32 bÝt cña A (®−îc ho¸n vÞ theo c¸ch cè ®Þnh) víi 16 bÝt xuÊt hiÖn hai lÇn. 2. TÝnh E(A) ⊕ J vµ viÕt kÕt qu¶ thµnh mét chuçi 8 x©u 6 bÝt = B1B2B3B4B5B6B7B8. 3.B−íc tiÕp theo dïng 8 b¶ng S1, S2, ... ,S8 ( ®−îc gäi lµ c¸c hép S ). Víi mçi Si lµ mét b¶ng 4×16 cè ®Þnh cã c¸c hµng lµ c¸c sè nguyªn tõ 0 ®Õn 15. Víi x©u bÝt cã ®é dµi 6 (KÝ hiÖu Bi = b1b2b3b4b5b6), ta tÝnh Sj(Bj) nh− sau: Hai bÝt b1b6 x¸c ®Þnh biÓu diÔn nhÞ ph©n cña hµng r cña Sj ( 0 ≤ r ≤ 3) vµ bèn bÝt (b2b3b4b5) x¸c ®Þnh biÓu diÔn nhÞ ph©n cña cét c cña Sj ( 0 ≤ c ≤ 15 ). Khi ®ã Sj(Bj) sÏ x¸c ®Þnh phÇn tö Sj(r,c); phÇn tö nµy viÕt d−íi d¹ng nhÞ ph©n lµ mét x©u bÝt cã ®é dµi 4. ( Bëi vËy, mçi Sj cã thÓ ®−îc coi lµ mét hµm m· mµ ®Çu vµo lµ mét x©u bÝt cã ®é dµi 2 vµ mét x©u bÝt cã ®é dµi 4, cßn ®Çu ra lµ mét x©u bÝt cã ®é dµi 4). B»ng c¸ch t−¬ng tù tÝnh c¸c Cj = Sj(Bj), 1 ≤ j ≤ 8. 4. X©u bÝt C = C1C2... C8 cã ®é dµi 32 ®−îc ho¸n vÞ theo phÐp ho¸n vÞ cè ®Þnh P. X©u kÕt qu¶ lµ P(C) ®−îc x¸c ®Þnh lµ f(A,J). Trang 2 Vietebooks Nguyễn Hoàng CươngSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Hµm f ®−îc m« t¶ trong h×nh 3.2. Chñ yÕu nã g«mg mét phÐp thÕ ( sö dông hép S ), tiÕp sau ®ã lµ ph ...