Cifradores de bloque

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CIFRADORES DE BLOQUE

• Lucifer: algoritmo original tipo Feistel usado a comienzos de los años 70 por en el Reino Unido y que posteriormente dará lugar al DES. • DES: algoritmo tipo Feistel que se convirtió en estándar durante casi treinta años. Hoy es vulnerable por su pequeña longitud de clave y ha dejado de ser estándar mundial. • Rijndael: nuevo estándar mundial desde finales de 2001,conocido como AES, Advanced Encryption Standard.

Cifrado y descifrado genérico en bloque
MENSAJE (N bits)
A  Xi  N/2  N/2 ki  B  Xi

BLOQUE A

BLOQUE B

FUNCIÓN f
Xi 

ki

FUNCIÓN f

Xi


A B

A  Xi

B  Xi

Puesto que Y  Xi  Xi = Y

Cifrado tipo Feistel
Horst Feistel: inventor (IBM) del algoritmo LUCIFER a comienzos de los años 70. El algoritmo fue utilizadopor el Reino Unido. En 1974 se propone a la NSA como estándar y en ese año dará origen al DES.
• Dado un bloque de N bits (típico 64) éste se dividirá en dos mitades. • Existirá una función unidireccional F (muy difícil de invertir).

• Se realizan operaciones con la clave ki sólo con una mitad del bloque, y se permutan en cada vuelta las dos mitades, operación que se repite durante n vueltas. Ejemplo básico de cifrado tipo Feistel
El algoritmo usará bloques de tamaño 8 caracteres. Tendrá dos vueltas y en cada vuelta realizará una operación de sustitución S y una permutación P sobre la 1ª mitad. Sustitución: Ci = (Mi +1 ) mod 27 Permutación: Ci = 3241 (el carácter 1º pasa a la 4ª posición en el criptograma, el 4º a la 3ª, el 2º a la 2ª y el 3º a la 1ª)

Mensaje: M = STAR WARS,LA MISIÓN CONTINÚA

Cifrado tipo Feistel en cuerpo n = 27
M = STAR WARS, LA MISIÓN CONTINÚA M1 = STAR WARS LAMI SION CONT S1 = TUBS WARS MBNJ SION DPÑU P1 = BUST WARS NBJM SION ÑPUD M2 = WARS S2 = XBST P2 = SBTX BUST BUST BUST SION TJPÑ PJÑT NBJM NBJM NBJM INUA JÑVB VÑBJ INUA INUA INUA ÑPUD ÑPUD ÑPUD

Si: +1 Pi: 3241
Primera vuelta Segunda vuelta

C = SBTX BUST PJÑT NBJM VÑBJ ÑPUD
Aunquele parezca increíble, el DES hará prácticamente lo mismo trabajando con bits y con funciones un poco más “complejas”.

Data Encryption Standard

DES



DES aparece en los años 70, cuando la National Bureau of Standards (NBS), publicó una convocatoria para nuevos sistemas criptográficos. IBM, presentó el sistema de cifrado DES como una modificación de un sistema anterior llamadolucifer. DES se convirtió en el estándar federal, para las comunicaciones seguras en los EE.UU.
El algoritmo DES se hizo publico debido a una falla entre el NSA y la Oficina Nacional de Estandarización, cuando originalmente DES fue diseñado para ser implementado por hardware, en dicha publicación apareció información a detalle sobre el algoritmo para ser implementado por software. Aunque el DES ha sidoel estándar utilizado mundialmente durante 25 años, generalmente en la banca. Hoy presenta signos de envejecimiento y ha sucumbido a los diversos criptoanálisis que contra él se viene realizando hace ya años.





HISTORIA

FECHAS DE INTERÉS
1973: En EEUU la NBS National Bureaux of Standards llama a

concurso público para buscar un algoritmo criptográfico estándar.

1974: La NSANational Security Agency declara desierto el primer concurso, publica unas segundas especificaciones y elige Lucifer, algoritmo original de IBM (años 70) con variaciones. 1976: El DES se adopta como estándar y se autoriza para ser utilizado en las comunicaciones no clasificadas del gobierno.

Especificaciones del algoritmo DES
 
 Especificaciones del concurso El nivel de seguridadcomputacional debe ser alto. El algoritmo debe ser fácil de entender y deberá estar especificado en todos sus detalles. La seguridad del sistema no debe verse afectada por la publicación y divulgación del algoritmo. Debe estar disponible para cualquier usuario. Deberá poder usarse en diferentes aplicaciones. Fabricación con dispositivos electrónicos de bajo costo. Se debe poder usar como validación....
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