Anahtar Bagimli Bir Sifreleme Algoritmasi (IRON)

1
Anahtar Bagimli Bir Sifreleme Algoritmasi (IRON )

• Bilg. Müh. Necati Demir ltndemir_at_demir.web.trgt
• Yrd. Doç. Dr. Gökhan Dalkiliç
• ltdalkilic_at_cs.deu.edu.trgt

2
Kisaca Kriptoloji

• Kriptoloji nedir?
• Kriptografi nedir?
• Simetrik anahtarli algoritmalar
• Kelime tabanli
• Bit tabanli
• Asimetrik anahtarli algoritmalar

3
Simetrik Anahtarli Algoritmalar Nasil Çalisir?

• Alici ve gönderici ayni anahtari kullanir

4
Gelistirilen Algoritmanin Kriptolojide Durdugu Yer
5
Gelistirilen AlgoritmaninGenel Yapisi

• Feistel Yapisi
• 64 bitlik veri bloklarini sifreler.
• 128 bitlik anahtar ile çalisir.
• Döngü sayisi 16ltrlt32.
• r adet 64 bitlik alt anahtar
• Anahtar bagimlidir.

6
Gelistirilen Algoritma Anahtar Bagimlidir

• IRON, anahtar bagimlidir çünkü
• döngü sayisi,
• alt anahtarlar,
• gizli (ing. Substitution degistirim) kutular
• anahtar bagimlidir.
• Mevcut algoritmalardan farkli olan kismi döngü
  sayisinin da anahtar bagimli olmasidir.

7
Gelistirilen Algoritmanin Yapisi (Feistel Yapisi)

• IRON, Feistel yapisi kullanilarak
  gelistirilmistir.
• Bu sayede sifreleme ve de-sifreleme için ayni
  algoritmalar kullanilmaktadir, sadece olusturulan
  alt anahtarlar de-sifreleme esnasinda ters sira
  ile kullanilir.
• DES, Blowfish gibi bir çok algoritma bu yapiyi
  kullanmaktadir.
• Bu algoritmalari birbirlerinde farkli kilan F
  fonksiyonu ve alt anahtarlarin bulunus seklidir.

Feistel Yapisi
8
Gelistirilen Algoritmanin Yapisi (Döngü sayisinin
bulunmasi)

• 128 bitlik anahtar 32 adet 4 bitlik bloklara
  ayrilir.
• Bloklar, birbirleriyle XOR islemine sokulur.
• Çikan sonuç onluk sayi sistemine çevrilir.
• Çift ise 16 ile, tek ise 17 ile toplanir.

9
Gelistirilen Algoritmanin Yapisi(Alt
anahtarlarin bulunmasi)

• p0, p1, p2 degerleri Pi sayisin kesirli kisminin
  32 bitlik kisimlarinin 16lik sayi sisteminde
  gösterimleridir.
• Her bir basamaktan iki tane alt anahtar çiktigi
  için, r/2 adet basamaktan olusur.

10
Gelistirilen Algoritmanin Yapisi(Gizli kutularin
bulunmasi - I)

• 4 adet 8x32 gizli kutu
• Anahtar ve alt anahtar bagimlidir
• Gizli kutularin elemanlari, kendinden bir önceki
  elemanin da kullanildigi bir islem ile bulunur.
• Ilk Gizli Kutunun Bulunmasi
• 128 bitlik anahtar 4 adet 32 bitlik bloklara
  ayrilir k0, k1, k2, k3
• Ilk gizli kutunun ilk elemanini olusturmak için
  32 bitlik anahtar bloklari ve p0 toplanir.
  Böylece ilk gizli kutunun ilk elemani bulunmus
  olur.
• sk0(ilk alt anahtar) alt anahtarinin ilk 32 biti
  ile ikinci 32 biti çarpilir.
• Bir önceki çikan gizli kutu elemani ile p1
  çarpilir.
• 3 nolu adimdan ve 4 nolu adimdan çikan sonuçlar
  toplanir.
• Bu sekilde 255 kere döngü devam eder, her eleman
  bir önceki elemani kullanarak bulunur. Her
  döngüde p indisi bir artar. Son alt anahtar
  kullanildigi zaman, alt anahtar tekrar sk0'dan
  itibaren kullanilmaya baslanir.

11
Gelistirilen Algoritmanin Yapisi(Gizli kutularin
bulunmasi - II)

• Ikinci gizli kutunun bulunmasi
• Bir önceki gizli kutunun son elemani ile k1 ve p0
  XOR islemine sokulur. Çikan sonuç ikinci gizli
  kutunun ilk elemanidir.
• Ilk kutu olusturulurken kullanilan 2. adimdan
  devam edilir.
• Üçüncü ve dördündü gizli kutunun olusturulmasi
• Üçüncü ve dördüncü gizli kutularin
  olusturulmasinda tek fark, ilk elemanlardir.
  Üçüncü gizli kutuda ilk eleman, ikinci kutunun
  son elemani, k2 ve p0 XOR islemine sokularak
  bulunur. Dördüncü gizli kutuda ilk eleman, üçüncü
  kutunun son elemani, k3 ve p0 XOR islemine
  sokularak bulunur.

12
Gelistirilen Algoritmanin Yapisi(F Fonksiyonu)

• Fonksiyon girdi olarak alt anahtar ve bir önceki
  döngüden gelen sag bloku alir.
• Çikti olarak 32 bitlik veri verir, bu veri
  fonksiyonun kullanildigi döngüye giren sol blok
  ile XOR islemine sokulur ve bir sonraki döngüye
  sag blok olarak girer. (Bknz Feistel Yapisi)

13
Avantajlari

• Anahtar bagimli olmasi (Döngü sayisi, alt
  anahtarlar, gizli kutular)
• Yenilik döngü sayisinin da anahtara bagimli
  olmasi.
• Programlama esnasinda bitlerle degil de
  hexadecimal deger kullanilmasi (Örnegin DESte
  bitler ile islem yapilir)

14
Kisitlamalar

• Donanim için uygun olmayabilir
• Döngü sayisinin degisken olmasi is yükünü
  arttirabilir
• Degisken anahtar boyutlari ile çalisamamaktadir

15
TesekkürlerSorular ?