Алгоритм GDES

Алгоритм GDES (Generalized DES, обобщенный DES) появился в результате ряда попыток создать более универсальный алгоритм с переменным количеством раундов и переменным размером шифруемого блока данных.

GDES позволяет шифровать блоки любого размера, кратного 32 битам. На рис. 3.68 показан пример л-раундового шифрования данным алгоритмом блоков размером 5*32 битов. В каждом раунде выполняются следующие действия:
Крайний правый 32-битный субблок обрабатывается функций — функцией раунда алгоритма DES с использованием ключа раунда К.
Результат предыдущего шага накладывается на остальные субблоки операцией XOR.
Выполняется поблочный циклический сдвиг вправо на 1 субблок.

Стоит отметить, что при размере блока 64 бита и 16 раундах GDES полностью эквивалентен классическому алгоритму DES. Автором алгоритма рекомендовано 16-раундовое шифрование блоков по 8*32 битов. В любом случае, рекомендуется шифрование блоков, состоящих из четного числа субблоков. Процедура расширения ключа эквивалентна таковой в алгоритме DES. Существует также вариант GDES с независимыми ключами раундов.

Считается, что GDES может шифровать данные с существенно большей скоростью, чем DES, при больших размерах блоков, поскольку на блок данных сколь угодно большого размера функция выполняется лишь однократно. Однако для достаточной криптостойкости при большом размере блока необходимо увеличить количество раундов алгоритма. Этот вывод можно сделать благодаря существованию атак на GDES, в частности:
дифференциальный криптоанализ 16-раундового алгоритма GDES с размером блока 8*32 битов позволяет вычислить ключ при наличии всего 6 выбранных открытых текстов и соответствующих им шифртекстов, а для 8 раундов при том же размере блока достаточно всего трех известных открытых текстов;
для полного вскрытия GDES, аналогичного предыдущему, но с независимыми ключами раундов, достаточно 16 выбранных открытых текстов.

По материалам книги Сергея Панасенко «Алгоритмы шифрования»

Алгоритмы шифрования