2. Алгоритм гост

Этот алгоритм шифрования определен в стандарте ГОСТ 28147-89 [4].

Длина ключа составляет 256 бит. Длина обрабатываемого блока – 64 бита.

Процедуры шифрования и дешифрования соответствуют итеративной схеме Фейстеля, в которой функция F(R,K) задается операцией суммирования по модулю 2³², табличными подстановками, выполняемыми над 4-битовыми подблоками, и операцией циклического сдвига влево на 11 бит «11», выполняемой над 32-битовым подблоком.

Табличные подстановки осуществляются следующим образом. Подблок Rпредставляется в виде конкатенации 4-битовых подблоков:R=r₇|r₆|r₅ |r₄|r₃|r₂|r₁|r₀. Затем над каждым подблокомr_iвыполняется операция подстановки, задаваемая таблицамиS₇,S₆, …,S₀. Каждая таблица представляет собой некоторую перестановку чисел {0, 1,…, 15}, т.е. таблицаSпредставляется упорядоченным набором 4-битовых чиселs₀,s₁,…,s₁₅. Обозначим операцию подстановки, выполняемую с помощью таблицыSнад подблокомrкакS(r). Эта операция заключается в замене значенияrна значениеs_r, т.е.S(r) =s_r. Введем функциюF’(R), задаваемую выражениемF’(R), задаваемую выражениемF’(R) =S₇(r₇) |S₆(r₆) | … |S₀(r₀).

Алгоритм шифрования

Вход: 64-битовый блок исходного текста T, представленный в виде конкатенации двух 32-битовых подблоковLиR:T=L|R.

1. Установить счетчик i=1.

2. V := R

3. вычислить номер выбираемого подключа j:

j = (i-1) mod 8, если i<25,

j = (32-i) mod 8, если i25.

4. Преобразовать подблок R:

R := (R + Q_j) mod 2³²;

R := F^’(R);

R := R 11;

R := R  L.

5. L := V.

6. Если i≠ 32, тоi:=i+1 и перейти к шагу 2.

Выход: 64-битовый блок шифрованного текста C=L|R.

Алгоритм дешифрования

Вход: 64-битовый блок шифрованного текста C=L|R.

1. Установить счетчик i =1.

2. V := L.

3. Вычислить номер выбираемого подключа j:

j = (i-1) mod 8, если i8,

j = (32-i) mod 8, если i>8.

4. Преобразовать подблок L:

L := (L+Q_j) mod 2³²;

L := F’(L);

L := L 11;

L := L  R.

5. Преобразовать подблок R:

R := V.

6. Если i≠ 32, тоi:=i+1 и перейти к шагу 2.

Выход: 64-битовый блок открытого текста T=L|R.

2. Асимметричные алгоритмы шифрования

   1. RSA

Описание алгоритма взято из [3].

Открытый ключ:

n=pq, гдеpиq– простые числа, которые должны оставаться в секрете

e– число взаимно простое с (p-1)(q-1)

Секретный ключ:

d=e^-1mod((p-1)(q-1))

Алгоритм шифрования:

1. разделить открытый текст на блоки таким образом, чтобы каждый блок можно было представить в виде числа меньшего, чем n

2. получить блоки зашифрованного текста, c, из блоков открытого текстаm:c=m^emodn

Алгоритм дешифрования:

m=c^dmodn

2. Схема шифрования Эль-Гамаля

Описание алгоритма взято из [3].

Открытый ключ:

p– простое число, которое может совместно использоваться несколькими лицами

g<p- число, которое может совместно использоваться несколькими лицами

y=g^xmodp

Секретный ключ:

x<p

Алгоритм шифрования:

1. разделить открытый текст на блоки таким образом, чтобы каждый блок можно было представить в виде числа меньшего, чем p

2. для каждого блока открытого текста mвыбрать случайным образом числоk, взаимно простое сp-1

3. шифрованным текстом для блока mбудет пара чиселa=g^k modp,b=y^kMmodp

Алгоритм дешифрования:

m=(b/(a^x))modp