Лабораторні роботи з дисципліни:
“ Технологія захисту інформації "

Лабораторна робота №7

Тема: СТАНДАРТ ШИФРУВАННЯ ДАНИХ DES

Дидактична мета заняття: Набути уміння та навики використання шифраму DES

Розвиваюча мета заняття: Розвивати творчість та культуру написання програм. Розвивати логічне мислення, увагу, уяву, кмітливість

Виховна мета заняття: Виховувати охайність, культуру спілкування, ввічливість , дисциплінованість, наполегливість у навчанні, дбайливе ставлення до програмного забезпечення та ПК.

Програмне забезпечення:калькулятор

Технічні засоби навчання: комп’ютер.

I. Вступний інструктаж

Повторити правила техніки безпеки при роботі за ПК

II. Хід виконання роботи

1. Постановка задачі.

Використовуючи спрощену модель шифру DES, отримати криптограму повідомлення згідно варіанту в додатку 1.

Для реалізації спрощеого алгоритму DES використайте такі правила:

1. Модель алгоритму шифрує (дешифрує) 16-бітові блоки даних, на які розбито відкритий текст (криптограму).
2. При шифруванні (дешифруванні) використовується 16-бітовий ключ, в якому є значущими тільки 14 бітів. Інші 2 біти є перевірочними і використовуються для контролю на парність самого ключа.

Ключ K з алфавіту об’ємом m=2⁷=128 (латинский алфавіт, цифри, знаки пунктуації,...). Для ключа достатньо два знаки з даного алфавіту, по 7 біт кожний (ключ “94”, ASCII-код 57 і 52 , тобто 0111001 і 0110100). Добавимо 8 та 16 біт, як контрольні біти (наприклад 01110010 і 01101001).

3. Таблиця початкової перестановки бітів IP містить 16 певним способом розташованих чисел в межах від 1 до 16.

14

10

6

2

16

12

8

4

13

9

5

1

15

11

7

3

4. Для циклу шифрувань заміною передбачено два кроки.
5. Таблична функція початкової підготовки ключа G містить 14 випадково розташованих чисел в межах від 1 до 15, серед яких пропущене число 8.

   9	2	11	4	13	6	15	C0
   1	10	3	12	5	14	7	D0

6. Таблиця зсувів для обчислення ключа містить два значення (одиниці і/або двійки), які означають кількість бітів, на які здійснюється зсув вліво розрядів ключа при виконанні кожного із двох кроків циклу шифрувань.

Крок	1	2
Число зсувів	1	2

7. Таблична функція завершальної обробки ключа H містить 12 випадково розташованих чисел в межах від 1 до 14, із яких випадковим способом відкинуто 2 числа.

5

7

1

4

6

2

9

14

12

10

8

13

8. Таблична функція розширення E містить 12 цілих чисел в межах від 1 до 8, серед яких деякі повторюються.

8

1

2

3

4

5

4

5

6

7

8

1

9. Таблична функція перетворення S являє собою матрицю розміром 8х16, в кожному рядку якої випадковим способом розташовані числа в межах від 0 до 15. Матриця S подається у вигляді двох підматриць S₁ і S₂ розміром 4х16 кожна, розташованих одна під другою. Рядки підматриць пронумеровані від 0 до 3, стовпчики - від 0 до 15.

№	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	14	4	13	1	2	15	11	8	3	10	6	12	5	9	0	7	S1
1	0	15	7	4	14	2	13	1	10	6	12	11	9	5	3	8
2	4	1	14	8	13	6	2	11	15	12	9	7	3	10	5	0
3	15	12	8	2	4	9	1	7	5	11	3	14	10	0	6	13
0	15	1	8	14	6	11	3	4	9	7	2	13	12	0	5	10	S2
1	3	13	4	7	15	2	8	14	12	0	1	10	6	9	11	5
2	0	14	7	11	10	4	13	1	5	8	12	6	9	3	2	15
3	13	8	10	1	3	15	4	2	11	6	7	12	0	5	14	9

10. Таблична функція перестановки бітів P містить 8 випадково розташованих чисел в межах від 1 до 8.

4

7

2

5

8

1

3

6

11. Таблиця зворотної перестановки бітів IP^-1 , яка застосовується для відновлення позицій бітів, містить 16 чисел в межах від 1 до 16, розташованих в залежності від таблиці IP.

12

4

16

8

11

3

15

7

10

2

14

6

9

1

13

5

12. Для шиврування повідомленння лабораторної роботи достатньо буде алфавіту з 16 сиволів.

Номер	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Знак відкритого тексту	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P
Двійковій код	0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111

2. Оформити звіт.

III. Зміст звіту

1. Тема
2. Мета
3. Хід робити
4. Висновок

IV. Контрольні питання

1. Поясніть алгоритм шифрування DES
2. Поясніть створення підключів алгоритму шифрування DES
3. Поясніть роботу функції F алгоритму шифрування DES
4. Поясніть призначення таблиці IP
5. Поясніть призначення таблиці E
6. Поясніть призначення таблиці G
7. Поясніть призначення таблиці зсувів
8. Поясніть призначення таблиці H
9. Поясніть призначення таблиці S
10. Поясніть призначення таблиці P
11. Поясніть призначення таблиці IP^-1

Додаток 1. Варіанти завдань

Варіант	Повідомлення	Ключ	Варіант	Повідомлення	Ключ
1	ANIL	12	2	BEAD	21
3	BOOK	13	4	DEMO	23
5	ADAM	56	6	BEAK	76
7	BOOM	34	8	COOP	45
9	ANNA	64	10	CHAD	78
11	CABA	35	12	BLED	63
13	BLOB	69	14	COCK	32
15	DEAD	65	16	DIME	56
17	EDGE	78	18	DOGE	54
19	CLEM	64	20	BIGG	87
21	BANK	98	22	AMOK	81
23	DELL	27	24	DOOB	36
25	DING	45	26	ECHO	54