Introduktion til Block Cipher-tilstande

Der er to typer af en algoritme, den ene er strømciffer og en anden er blok-chiffer. I denne artikel skal vi se blokcifferens driftsformer. Før det lader vi diskutere blokchiffer. Block chiffer er en krypteringsteknik, hvor kryptering og dekryptering finder sted blok for blok. Det krypterer en blok tekst ad gangen og dekrypterer en blok krypteret tekst ad gangen. Blokke, der bruges i denne proces, er på 64 bit eller mere.

Bloker chiffer af driftsformer

Der er 5 driftsformer i blokcifferet.

1. ECB-tilstand

  • ECB-tilstand står for Electronic Code Block Mode. Det er en af ​​de enkleste driftsformer. I denne tilstand er den almindelige tekst opdelt i en blok, hvor hver blok er på 64 bit. Derefter krypteres hver blok separat. Den samme nøgle bruges til kryptering af alle blokke. Hver blok er krypteret ved hjælp af nøglen og udgør blokken med chiffertekst.
  • På modtagersiden er dataene opdelt i en blok, hver på 64 bit. Den samme nøgle, der bruges til kryptering, bruges til dekryptering. Det tager 64-bit chiffertekst og ved hjælp af nøglen konverterer chifferteksten til den almindelige tekst.
  • Da den samme nøgle bruges til kryptering af alle blokke, hvis blokken med almindelig tekst gentages i den originale meddelelse, gentages den tilsvarende blok af kodetekst også. For at undgå gentagelse af blok ECB-tilstand bruges den samme nøgle, der bruges til alle blokeringer, til en kun lille meddelelse, hvor gentagelsen af ​​den almindelige tekstblok er mindre.

2. CBC-tilstand

  • CBC Mode står for Cipher block Mode ved afsendersiden, den almindelige tekst er opdelt i blokke. I denne tilstand anvendes IV (initialiseringsvektor), der kan være en tilfældig blok af tekst. IV bruges til at gøre chifferteksten for hver blok unik.
  • Den første blok af almindelig tekst og IV kombineres ved hjælp af XOR-operationen og krypteres derefter den resulterende meddelelse ved hjælp af nøglen og danner den første blok af chiffertekst. den første blok af chiffertekst bruges som IV til den anden blok af almindelig tekst. den samme procedure vil blive fulgt for alle blokke af almindelig tekst.
  • På modtagersiden er chifferteksten opdelt i blokke. Den første blokchiffertekst dekrypteres ved hjælp af den samme nøgle, der bruges til kryptering. Det dekrypterede resultat vil være XOR med IV og danne den første blok af almindelig tekst. Den anden blok af chiffertekst dekrypteres også ved hjælp af den samme nøgle, og resultatet af dekrypteringen vil være XOR med den første blok af chiffertekst og danne den anden blok af ren tekst. Den samme procedure bruges til alle blokke.
  • CBC-tilstand sikrer, at hvis blokken med almindelig tekst gentages i den originale meddelelse, vil den producere den forskellige ciffertekst for tilsvarende blokke.
    Bemærk, at nøglen, der bruges i CBC-tilstand, er den samme, kun IV er forskellig, som initialiseres ved et startpunkt.

3. CFB-tilstand

  • CFB-tilstand står for Cipher Feedback Mode. I denne tilstand krypteres dataene i form af enheder, hvor hver enhed er på 8 bit.
  • Ligesom cipher block chaining mode initialiseres IV. IV opbevares i skiftregisteret. Det er krypteret ved hjælp af nøglen og danner chifferteksten.
  • Nu er de mest j-bit i den krypterede IV XOR med de første j-bit i den almindelige tekst. denne proces udgør den første del af chifferteksten, og denne chiffertekst overføres til modtageren.
  • Nu skiftes bitene af IV til venstre ved j bit. derfor har skiftregisterets højre j position nu uforudsigelige data. disse højeste j-positioner er nu arkiveret med chifferteksten. processen gentages for alle almindelige tekstenheder.

4. OFB-tilstand

  • OFB Mode står for output feedback Mode. OFB-tilstand ligner CDB-tilstand, den eneste forskel er i CFB, chifferteksten bruges til det næste trin i krypteringsprocessen, mens i OFB bruges output af IV-kryptering til det næste trin i krypteringsprocessen.
  • IV er krypteret ved hjælp af nøglen og formen krypteret IV. Almindelig tekst og venstre 8-bit af krypteret IV kombineres ved hjælp af XOR og producerer chifferteksten.
  • I det næste trin bruges den ciffertekst, der er form i det forrige trin, som en IV til den næste iteration. den samme procedure følges for alle blokke.

5. CTR-tilstand

  • CTR-tilstand står for tællertilstand. Da navnet er tæller, bruger det rækkefølgen af ​​numre som input til algoritmen. når blokken er krypteret, bruges næste tællerværdi til at udfylde det næste register.
    Bemærk: Tællerværdien øges med 1.
  • Til kryptering krypteres den første tæller ved hjælp af en nøgle, og derefter er den almindelige tekst XOR med det krypterede resultat til dannelse af chifferteksten.
  • Tælleren forøges med 1 for næste trin, og den samme procedure følges for alle blokke. Til dekryptering bruges den samme sekvens. Her til at konvertere chiffertekst til almindelig tekst er hver chiffertekst XOR med den krypterede tæller. I det næste trin vil tælleren blive forøget af det samme, som gentages for alle blokke af chiffertekst.

Anbefalede artikler

Dette har været en guide til blokering af chiffer-driftstilstande. Her har vi set funktionsmåder for Block Cipher med deres krypterings- og dekrypteringsproces i detaljer. Du kan også se på de følgende artikler for at lære mere–

  1. Typer af chiffer
  2. Symmetriske algoritmer
  3. Kryptografiteknikker
  4. Krypteringsalgoritme

Kategori:

Softwareudvikling