Как DES может иметь 6x4 S-Box и все еще быть обратимым?

Не будут ли потеряны данные при отображении 6-битных значений в 4-битные значения в S-блоках DES? Если так, как мы можем повернуть его так, чтобы появился правильный вывод?

cr.crypto-security

Это, наверное, очень интересный вопрос, но я постараюсь сделать его более автономным, чтобы вы могли получить достойный ответ. Попробуйте предоставить дополнительную справочную информацию.

— Дэйв Кларк

Хотя у Sadeq есть ответ, было бы полезно уточнить этот вопрос. Во-первых, что такое S-Box в DES?

— Суреш Венкат

Шифр, основанный на Фейстеле, разбивает входные данные на две битовые строки равной длины

(32 бита в DES), а затем многократно применяет операцию, описанную Sadeq ниже (в DES это повторяется 16 раз). В DES,

-Box представляет собой 6-разрядный 4-битный функция , которая является составной частью реализации

. В

-boxes были некоторые интересные статистические свойства, назначение которых оставались неясными в течение пятнадцати лет. Многие люди подозревали, что они сделали DES легче сломать. В конце концов, было обнаружено, что эти свойства S-блоков сделали DES устойчивым к дифференциальному криптоанализу.

L

$L$

R

$R$

S

$S$

F

$F$

S

$S$

— Питер Шор

@Suresh: Классические шифры делятся на два типа: шифры замещения (например, Цезарь) и шифры перестановки (например, транспонирование столбцов). Позже стало очевидно, что ни один из типов не обеспечил достаточную безопасность. Современные блочные шифры используют оба преобразования. В частности, они имеют P-блоки (= блоки перестановки) и S-блоки (= блоки замещения).

— MS Dousti 30.10.10

@Suresh: я абсолютно согласен с тобой. Хотя S-Box славятся криптографами, я считаю, что OP должен задавать вопрос таким образом, чтобы он приносил пользу всем, а не небольшой части сообщества.

— MS Dousti 30.10.10

$\rm F$

В каждом раунде применяется следующая операция:

$i =0,1,\dots,n$

$L_{i+1} = R_i$

$R_{i+1}= L_i \oplus {\rm F}(R_i, K_i)$

Расшифровка выполняется следующим образом:

$R_{i} = L_{i+1}$

$L_{i} = R_{i+1} \oplus {\rm F}(L_{i+1}, K_{i})$

$\rm F$ $\rm F^{-1}$

— М.С. Дусти
источник

См. Главу 5 учебника «Введение в современную криптографию» Каца и Линделла.

— user686
источник

Не вдаваясь во все математические размышления о Фейстеле (что я еще не понимаю на 100%), если вы посмотрите на это изображение из Википедии:

Шаг шифрования DES

Вы можете видеть, что хотя 8 s-блоков действительно сжимают 48 бит до 32, из открытого текста исходит только 32 бита энтропии , поэтому вы можете получить другие 16 бит из ключа при дешифровании, что является магией, выполняемой ранее упомянутые функции Фейстеля.

— Sophistifunk
источник