Chap 4. ?? ?? ?? ????

1
Chap 4. ?? ?? ?? ????
2
4.1 3? DES

• DES? brute-force ??? ?? ???? ??? gt ??? ??
• DES? ?? ??? ??? ???? ??
• ??? ?????? ??? ??? ??
• DES ??? gt ?? ??? gt Triple DES

3

• 2? DES

CEK2EK1P
PDK1DK2C
4

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• 56 2 112
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• DES? 56?? ? K1? K2? ??? K3? ?? ??? ??
• EK2EK1PEK3P
• 1992? ??? ???

5

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• XEK1PDK2C
• ?? P? 256?? ??? ?? ? K1?? ??? ?? ??? ???? ??
• ??? C? ? K2? ??? ?? 256?? ??? ???

6

• 3?? ?? 3? DES
• 3?? ??? ??? ??
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• 2112
• ??? ?? ??? gt ?? ???
• ???
• 563 168 ??? ?? ??
• ??? ????? ???

7

• 2?? ?? 3? DES

8

• 1979? Tuchman ? ?? ??
• ? ?? ?? ANS X9.17? ISO 8732? ?? ??
• ???? ???? ?? ?? ??? ??
• Coppersmith
• Brute-force ?? 2112 51033 ??? ??
• ?? ?? ??? ?? DES? ???? 1052? ?? ???? ???? ??
• ??? ???? ?? ?? ??
• Merkle Hellman
• OORS 90

9
4.2 ?? ??? ?? ????(IDEA International Data
Encryption Algorithm)

• ??? ?? ?? ???? Xueja Lai? James Massey? ?? 1990??
  ??
• DES? ???? ?? ??? ?? ?? ???? ? ??
• E-mail ??? ?? PGP? ??
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• 64?? ??? ??? ??
• 128??? ?? ??
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10

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• ??? ??? ?? ? ?? ?? ??? ?
• 64??? ???? ??
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11

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• XOR ??
• ???? ?? 216? ?? ??
• ???? ?? 2161? ?? ??
• gt ??? ??? ?????? DES?? ????? ? ??? ?

12

• ??? ?? ??

bit by-bit exclusive-OR Addition of
intergers modulo 216 ? Multiplication of
integets modulo 216 1
13

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• ????? ?????? ?? ??? 8, 16, 32??? ?? ?? ???? ?????
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• IDEA? ?? ??? ? ????? ??
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• ???? ???? ?? ???? ????? ??? ?
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14
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15

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• ??? 4?? 16?? ?????? ??
• ? ??? 4?? 16?? ?????? ??
• ???(52?)
• ? ???? 6?? 16?? ???? ??
• 68 48
• ?? ??? 4?? ??? ??

16
?? ??
Transformation
Sub-encryption
17
1010
0001
1010
1111
0101
18
?? ?? ??
19
??? ??
z15
z2
z9
z10
z11
z12
z13
z14
z15
25
z22
z23
z16
z17
z18
z19
z20
z21
50

• 128??? ??? ??
• 1) Z1, Z2, , Z8 ??? 8?? ??? ?? lt ?? 16??
• 2) ?? 25?? ?? ?? ??
• ? ???? ? ??? ???? 8? ??
• 3) 52?? ???? ??? ??? 2? ??

20
??/???
21

• IDEA ???
• ??? ?? ??? ??
• Z1-1, -Z2, -Z3, Z4-1
• 142??? ? 4.2
• ?? ????? ??
• XOR
• gt XOR ?? ?? ? ??
• ?) ? 1111, ??? 1001
• XOR 1111()1001()1111
• ?? 11111001-1111
• ?? 11111001x
• 1111x mod 25-1 1

22
4.3 Blowfish

• Bruce Schneier? ?? ??? ?? ?? ?? ??
• ??
• ?? ?? 32?? ???? ?????? 1 ??? ? 18?? ???? ???
  ???
• ??? 5K ??? ?????? ????
• ??? ??? ??? ??? ?? ????? ?? ??? ???
• ??? ??? ?? ??? ????? 448???? ??? ? ?? ?? ???
  ??? ??? ??? ??
• 64?? ??? ??? ???

23
(No Transcript)
24
(No Transcript)
25

• ?
• ??? 32???? 448?? ??
• ??
• 18?? 32?? ???
• 32?? ???? ?? 4?? 832 S?? ??
• ?? K-??? ??
• K1, K2, , Kj 1lt j lt 14
• ???? P-??? ??
• P1, P2, , P18

26

• P-??? S-?? ?? ?
• ?? P-??? 4?? S-??? ??? ?? phi? ??? ??? ???? ????.
  ???? phi? ???? ? ?? 32?? ?? ?? P1, P2, , P18? ?.
• ?? ? K-??? ??? ? ???? P-??? K-??? ?? ?? XOR ???
  ??
• P1 P1 XOR K1, P2 P2 XOR K2
• ??? P-??? S-??? ???? ?? 0? 64?? ??? ???, P1? P2?
  ????? ??
• ??? P-??? S-??? ???? ?? 3)? ??? ????? P3? P4?
  ????? ??
• ? ??? ???? P? ?? ??? S? ?? ??? ??? ? ???? ?? ???
  Blowfish ????? ??? ???? ??

27

• ?? ?? ??
• P1, P2 EP,S0
• P3, P4 EP,SP1P2
• P17, P18 EP,SP15P16
• S1,0, S1,1 EP,SP17P18
• S4,254, S4,255 EP,SS4,252, S4,253
• EP,SY? ?? S? P? Blowfish? ???? Y? ????? ??? ???

28

• ???? S? P? ??? ??? Blowfish ?? ????? ? 521? ??
• ???? ?? ??? ???? ???? ??
• ?? ??? ???? P? S-??? ????? ??? ??? ???? ???? ???
  ???? ??
• ???? ???? 4K ???? ???.
• Blowfish? ??? ??? ??? ?????? ?? ???? ???? ??

29

• ??? ? ???
• ????
• ?? 232? ??? ?? ??
• ?? XOR ??
• ????

for i 1 to 16 do REi LEi-1
Pi LEi FREi REi-1 LE17 RE16
P18 RE17 LE16 P17
30
Fa,b,c,d ((S1,aS2,b) S3,c)S4,d
31

• ???
• ???? ??? ??
• ???? ?? ???? ??? ??
• ????

for i 1 to 16 do RDi LDi-1
P19-1 LDi FRDi RDi-1 LD17
RD16 P1 RD17 LD16 P2
32

• ?? ??
• Blowfish? ??
• ?? ??? ? ? ?? ??? ?? ?? ????
• ????? ?? ???
• ???? S ???? Blowfish ??? ?? ??? ?? ??
• ??? ?? ??? ??? ??? ???
• ?? Feistel ???? ???

33
4.4 RC5

• Ron Rivest? ?? ??? ?? ?? ????
• ??
• ???? ? ?????? ??? ?????????? ????? ???? ?? ???
  ??
• ?? ?? ?? ??? ??, ?? ??? ??? ??? ?? ??? ??
• ?? ?? ?? ?????? ??? ?? ? ???? ????? ??, ?????
  ??? ?? ????? ?
• ?? ?? ???
• ?? ??? ?
• ??? ??? ?? ????? ?? ??? ??
• ?? ??? ??? ??? ??? ?? ??? ???? ???? ??? ??
• ?? ??? ??? ????? ?? ??? ??
• ??? ???? ?? ?? ??? ?? ?? ???? ?? ??? ??gt ??
  ??? ?? ????? ??? ?? ?

34

• RC5 ????
• w ??? ?? ?, 16, 32, 64
• r ????, 0,1,,255
• b ?? ? K ?? 8?? ???? 0,1,,255

35

• ???
• ? t?? ???? ??
• ??? ? ???? ? ??? ???
• ???? 2?? ???? ?? ??? ??? ?? ??? ??? ???
• t 2r 2
• ? ???? ??? ? ??(w??)
• ???? S0, S1,, St-1? ??? t-?? ??? ??

36

• ? ????

37
(No Transcript)
38

• ???

LE0 A S0 RE0 B S1 For i 1 to r
do LE i ((LE i-1 ? 1 RE i-1 -1 )
??? RE i-1 -1) S2? i RE i
((RE i-1 - ? 1 LE i-1 -1 ) ??? LE i-1 -1)
S2? i1
39

• ???
• For i r down to 1 do
• RDi-1 ((RDi - S2 ? I 1 ??? LDi ) ?
  LDi )
• LDi-1 ((LDi - S2 ? i ??? RDi ) ? RDi )
• B RD0- S1
• A LD0 S0

40

• RC5 ??
• ?? ?? ?? ????? ????? ??? ?? ?? ??? ?? ?? ??? ??
  ??? ??, ?? 3.1? ECB ??? ??
• CBC?? RC5? ?? ????(CBC) ??, ?? 3.2
• CBC-Pad ?? ?? ??? ??? ???? CBC??? ????
• CTS ?? ???? ???? ???? ?? CBC ??? ????, ?????
  ??? ??? ?? ??? ???? ??

41
4.5 CAST-128

• 1997? Carlisle Adams? Stafford Tavares? ?? ??? ??
  ?? ????
• 40???? 128?? ??? 8 ??? ???? ??? ??? ?? ??
• 64??? ???? gt 64??? ?????
• 16? ???? ??? Feistel ???? ??
• ? ?? ??? ??? ???? ??

42

• ???
• ????
• ??? ?? ? 232?? ??
• ?? XOR ??
• ?? ?? ?? ?? x? y????, xltltlty
• ?? ????

L 0 ll R 0 plaintext For I 1 to 16 do
Li R i-1 Ri L i-1 ? Fi R i-1 , Kmi ,
Kri ? ciphertext R16 ll L16
43
(No Transcript)
44

• ????
• 8?? 832 S??? ??
• S1 S4 ???? ???? ??
• S5 S8 ??? ??? ??
• S?? 256? 32? ??
• 8?? ??? ??? ?? ??
• ? ?? 32?? ?? ??
• S??? ??? ?? ??

45

• ??? ??
• ?? 128?? ?? ? ???? ??? ?? ??
• X0X1X2X3X4X5X6X7X8X9XAXBXCXDXEXF
• ??? ???? X0
• ??? ???? XF
• Km1,,Km16 16?? 32?? ??? ???(r 1?)
• Kr1,,Kr16 16?? 32?? ?? ?? ???(r1)
• ? ???? ??? 5???
  ???
• z0 zF ??(??) ???
• K1,,K32 ??(??) 32?? ??
• ?? 4.15 ?? (163 ???)

46

• ????
• ??? S?? ??
• ??? ?? ???? ???? ?? ??
• ??? 256? 32?? ?? ?? bent ??? ??

47
4.7 ??? ?? ?? ??? ??

• ?? ? ??
• ?? ???
• ??? ?? ?? ??
• ? ?? ?? ??
• ? ?? S??
• ? ? ??? ????
• ??? F
• ??? ??/??? ?? ??
• ??? ?? ??
• ? ?? ? ?? ??? ??? ??