Giáo trình tin học : Tìm hiễu hệ chuẩn mã dữ liệu và cách tạo ra nó phần 1

Tham khảo tài liệu giáo trình tin học : tìm hiễu hệ chuẩn mã dữ liệu và cách tạo ra nó phần 1, công nghệ thông tin, cơ sở dữ liệu phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình tin học : Tìm hiễu hệ chuẩn mã dữ liệu và cách tạo ra nó phần 1Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Ch−¬ng 3Giáo trình tin học : Tìm hiễu hệ chuẩn mã dữ liệu và cách tạo ra nó ChuÈn m∙ d÷ liÖu3.1. Më ®Çu. Ngµy 15.5.1973. Uû ban tiªu chuÈn quèc gia Mü ®· c«ng bè métkhuyÕn nghÞ cho c¸c hÖ mËt trong Hå s¬ qu¶n lý liªn bang. §iÒu nµy cuèicïng ®· dÉn ®Õn sù ph¸t triÓn cña ChuÈn m· d÷ liÖu (DES) vµ nã ®· trë thµnhmét hÖ mËt ®−îc sö dông réng r·i nhÊt trªn thÕ giíi. DES ®−îc IBM ph¸ttriÓn vµ ®−îc xem nh− mét c¶i biªn cu¶ hÖ mËt LUCIPHER. LÇn ®Çu tiªnDES ®−îc c«ng bè trong Hå s¬ Liªn bang vµo ngµy 17.3.1975. Sau nhiÒucuéc tr©nh luËn c«ng khai, DES ®· ®−îc chÊp nhËn chän lµm chuÈn cho c¸cøng 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 ®©ynhÊt cña DES lµ vµo th¸ng 1.1994 vµ tiÕp tíi sÏ lµ 1998. Ng−êi ta ®o¸n r»ngDES 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 xölý th«ng tin Liªn bang (Mü) vµo 15.1.1977. DES m· ho¸ mét x©u bÝt x cñab¼n râ ®é dµi 64 b»ng mét kho¸ 54 bÝt. B¶n m· nhË ®−îc còng lµ mét x©u bÝtcã ®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¸chho¸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). flµ 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 1Vietebooks Nguyễn Hoàng CươngvÞ 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¶nm· 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 thøhai J lµ mét x©u bÝt ®é dµi 48. §Çu ra cña f lµ mét x©u bÝt ®é dµi 32. C¸cb−íc sau ®−îc thùc hiÖn: 1. BiÕn thø nhÊt A ®−îc më réng thµnh mét x©u bÝt ®é dµi 48 theomét hµm më réng cè ®Þnh E. E(A) gåm 32 bÝt cña A (®−îc ho¸n vÞ theo c¸chcè ®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 ®Õn15. 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 bènbÝt (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 lµmét 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 lµmét 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 vÞcè ®Þnh P. X©u kÕt qu¶ lµ P(C) ®−îc x¸c ®Þnh lµ f(A,J). Trang 2Vietebooks Nguyễn Hoàng Cương Hµm f ®−îc m« t¶ trong h×nh 3.2. Chñ yÕu nã g«mg mét phÐp thÕ ( södông hép S ), tiÕp sau ®ã lµ phÐp ho¸n vÞ P. 16 phÐp lÆp cña f sÏ t¹o nªn méthÖ mËt tÝch nªu nh− ë phÇn 2.5.H×nh 3.2. Hµm f cña DES A J E E(A) + B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 c8 f(A,J) Trong phÇn cßn l¹i cña môc nµy, ta sÏ m« t¶ hµm cô thÓ ®−îc ...