Упрощенный DES

Упрощенный DES – это алгоритм шифрования, имеющий, скорее, учебное, чем практическое значение. По свойствам и структуре он подобен DES, но имеет гораздо меньше параметров. Данный алгоритм был разработан профессором Эдвардом Шейфером из университета Санта-Клара. Для удобства дальнейшей работы будем называть данный алгоритм S-DES.

Данный алгоритм получает на входе 8-битовый блок открытого текста (например, 10111101) и 10-битовый ключ, а на выходе генерируется 8-битовый блок шифрованного текста. Алгоритм дешифрования S-DES в качестве исходных данных использует 8-битовый блок шифрованного текста и тот же 10-битовый ключ, который применялся для шифрования, а в результате работы алгоритм дешифрования должен генерировать 8-битовый блок открытого текста.

Алгоритм шифрования включает последовательное выполнение пяти операций: начальной перестановки IP, сложной функции f_K, являющейся композицией операций перестановки и подстановки зависящей от полученного ключа, перестановки SW, при которой две половинки последовательности данных просто меняются местами, еще раз функции f_K и, наконец, перестановки, обратной начальной (IP^-1).

Функция f_K использует в качестве исходных данных не только шифруемый текст, но и 8-битовый ключ. Алгоритм можно построить так, чтобы он работал с 16-битовым ключом, состоящим из двух 8-битовых подключей, применяемых по отдельности каждый для своего вызова функции f_K. Можно использовать и 8-битовый ключ, для чего просто следует ввести его дважды. Наконец, можно прибегнуть к комбинированному решению, когда требуется 10-битовый ключ, из которого генерируются два 8-битовых.

Теперь давайте рассмотрим элементы алгоритма S-DES более подробно.