Блочная подстановка (замена) — блочный шифр.
Возьмём исходный («человеческий») текст информации, представленный языком, содержащим k символов. Закодируем каждый символ языка каким-либо исходным кодом ( m бит/символ), например нормированным по длине кодом Морзе (точка – 0, тире – 1) или стандартным телеграфным кодом, или байтами кода ASCII, и т.п. При простейшем кодировании только 32 букв русского алфавита 5-ю битами получим уже известные виды буквенных замен.
Но теперь рассматриваем всё сообщение как сплошной поток бит. Разбиваем его на блоки из n разрядов: n > m
Замену (шифрование) производим поблочно, рассматривая каждый блок как единое целое, заменяющий его блок шифрограммы должен содержать не меньшее количество бит.
Число различных n - разрядных блоков равно 2n . Все такие различные
подстановки можно рассматривать как отображение внутри этого множества блоков.
Если отображение для 2n различных блоков обратимо, то говорят, что оно
несингулярно, т.е. существует взаимнооднозначное соответствие между каждым блоком исходного текста и некоторым блоком этого же множества, рассматриваемого как шифротекст (Таблица 1).
Таблица 1
|
Х |
Y |
||||
|
D |
X1 |
X0 |
|
Y1 |
Y0 |
|
0 |
0 |
0 |
2 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
3 |
1 |
1 |
|
2 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 разряда (вход)
На Рис. 1 показан пример устройства обратимого (несингулярного) преобразования. Здесь
«шифратор» и «дешифратор» — это
термины схемотехники, а не криптографии. Преобразование n входных
разрядов в n выходных представляет собой
подсоединение (перестановку) 2n выходов
2 разряда (выход)
«дешифратора» в 2n входов «шифратора».
На рис. 4 показана реализация таблицы 1 на микросхеме КП12.Количество таких обратимых (несингулярных) преобразований (перестановок) равно 2(n )!.Любое из этих преобразований
Рис. 1
преобразованиями.
реализуется соответствующими соединениями. Эти соединения называют ключом шифра, а преобразования n разрядов в n разрядов называют S-
Рис.4 X1
Реализация рис.3
с помощью МС ххКП12 X0
(2-х разрядный селектор- мультиплексор).
Для 4-х разрядного входа надо взять две МС и т.д.
Блочная подстановка (замена) — блочный шифр
На Рис. 1 показан пример устройства обратимого (несингулярного) преобразования
Рис.4
© ООО «Знанио»
