ГОСТ 28147—89

ГОСТ 28147—89 — советский и российский стандарт симметричного шифрования введённый в 1990 году. Полное название «ГОСТ 28147—89 Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования».

По некоторым сведениям[1], история этого шифра гораздо более давняя. Алгоритм положенный впоследствии в основу стандарта родился, предположительно, в недрах Восьмого Главного управления КГБ СССР, преобразованного ныне в ФСБ, скорее всего, в одном из подведомственных ему закрытых НИИ, вероятно, ещё в 1970-х годах в рамках проектов создания программных и аппаратных реализаций шифра для различных компьютерных платформ.

С момента опубликования ГОСТа на нём стоял ограничительный гриф «Для служебного пользования», и формально шифр был объявлен «полностью открытым» только в мае 1994 года[2]. К сожалению история создания шифра и критерии его проектирования до сих пор неизвестны.

Содержание

Описание

ГОСТ 28147-89 — блочный шифр с 256-битным ключом и 32 циклами преобразования, оперирующий 64-битными блоками. Основа алгоритма шифра— Сеть Фейстеля. Базовым режимом шифрования по ГОСТ 28147-89 является режим простой замены (определены также более сложные режимы гаммирования и гаммирования собратной связью). Для зашифрования в этом режиме открытый текст сначала разбивается на левую и правую половины L и R. На i-ом цикле используется подключ ki:

Ri + 1 = Li
L_{i+1} = R_i \oplus f(L_i, K_i) (\oplus = xor)

Для генерации подключей исходный 256-битный ключ разбивается на восемь 32-битных блоков: K1…K8.

Расшифрование выполняется так же, как и зашифрование, но инвертируется порядок подключей Ki.

Функция f(Li,Ki) вычисляется следующим образом:

Ri-1 и Ki складываются по модулю 232.

Результат разбивается на восемь 4-битовых подпоследовательностей, каждая из которых поступает на вход своего S-блока. Общее количество S-блоков ГОСТа — восемь, т. е. столько же, сколько и подпоследовательностей. Каждый S-блок представляет собой перестановку чисел от 0 до 15. Первая 4-битная подпоследовательность попадает на вход первого S-блока, вторая — на вход второго и т. д.

Если S-блок выглядит так:

1, 15, 13, 0, 5, 7, 10, 4, 9, 2, 3, 14, 6, 11, 8, 12

и на входе S-блока 0, то на выходе будет 1, если 5, то на выходе будет 7 и т. д.

Выходы всех восьми S-блоков объединяются в 32-битное слово, затем всё слово циклически сдвигается влево на 11 бит.

Все восемь S-блоков могут быть различными. Фактически, они могут являтся дополнительным ключевым материалом, но чаще являются параметром схемы, общим для определенной группы пользователей, например, по некоторым данным, Центральный Банк использует следующие S-блоки:

Номер S-блока Значение
1 4 10 9 2 13 8 0 14 6 11 1 12 7 15 5 3
2 14 11 4 12 6 13 15 10 2 3 8 1 0 7 5 9
3 5 8 1 13 10 3 4 2 14 15 12 7 6 0 9 11
4 7 13 10 1 0 8 9 15 14 4 6 12 11 2 5 3
5 6 12 7 1 5 15 13 8 4 10 9 14 0 3 11 2
6 4 11 10 0 7 2 1 13 3 6 8 5 9 12 15 14
7 13 11 4 1 3 15 5 9 0 10 14 7 6 8 2 12
8 1 15 13 0 5 7 10 4 9 2 3 14 6 11 8 12

Достоинства ГОСТа

  • бесперспективность силовой атаки (XSL-атаки в учёт не берутся, т.к. их эффективность на данный момент полностью не доказана)
  • эффективность реализации и соответственно высокое быстродействие на современных компьютерах

Критика ГОСТа

Стандарт не специфицирует алгоритм генерации S-блоков (таблицы замен). С одной стороны, это может являться дополнительной секретной информацией (помимо ключа), а с другой, поднимает ряд проблем:

  • нельзя определить криптостойкость алгоритма, не зная таблицы замен (таблицы бывают «удачные» и «неудачные»);
  • реализации алгоритма от различных производителей могут использовать разные таблицы замен и могут быть несовместимы между собой;
  • генерацией и проверкой S-блоков для реализаций алгоритма занимается ФАПСИ (при лицензировании алгоритма). Нет уверенности, что эта организация не выдаст «специальных» блоков.

См. также

Ссылки и примечания

  1. А. Винокуров. Алгоритм шифрования ГОСТ 28147-89, его использование и реализация для компьютеров платформы Intel x86
  2. А. А. Волчков Три источника, три составные части... современной криптографии
 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home