является отечественным стандартом для алгоритмов

Алгоритм ГОСТ 28147 является отечественным стандартом для алгоритмов симметричного шифрования. ГОСТ 28147 разработан в 1989 году, является блочным алгоритмом шифрования, длина блока равна 64 битам, длина ключа равна 256 битам, количество раундов равно 32. Алгоритм представляет собой классическую сеть Фейштеля.

Li = Ri
Ri = Li f (Ri-1, Ki)

Функция f проста. Сначала правая половина и i-ый подключ складываются по модулю 232. Затем результат разбивается на восемь 4-битовых значений, каждое из которых подается на вход S-box. ГОСТ 28147 использует восемь различных S-boxes, каждый из которых имеет 4-битовый вход и 4-битовый выход. Выходы всех S-boxes объединяются в 32-битное слово, которое затем циклически сдвигается на 11 битов влево. Наконец, с помощью XOR результат объединяется с левой половиной, в результате чего получается новая правая половина.

Рис. 7. I-ый раунд ГОСТ 28147

Генерация ключей проста. 256-битный ключ разбивается на восемь 32-битных подключей. Алгоритм имеет 32 раунда, поэтому каждый подключ используется в четырех раундах по следующей схеме:

Раунд	1	2	3	4	5	6	7	8
Подключ	1	2	3	4	5	6	7	8
Раунд	9	10	11	12	13	14	15	16
Подключ	1	2	3	4	5	6	7	8
Раунд	17	18	19	20	21	22	23	24
Подключ	1	2	3	4	5	6	7	8
Раунд	25	26	27	28	29	30	31	32
Подключ	8	7	6	5	4	3	2	1

Считается, что стойкость алгоритма ГОСТ 28147 во многом определяется структурой S-boxes. Долгое время структура S-boxes в открытой печати не публиковалась. В настоящее время известны S-boxes, которые используются в приложениях Центрального Банка РФ и считаются достаточно сильными. Напомню, что входом и выходом S-box являются 4-битные числа, поэтому каждый S-box может быть представлен в виде строки цифр от 0 до 15, расположенных в некотором порядке. Тогда порядковый номер цифры будет являться входным значением S-box, а сама цифра - выходным значением S-box.

1-ый S-box	4	10	9	2	13	8	0	14
	6	11	1	12	7	15	5	3
2-ой S-box	14	11	4	12	6	13	15	10
	2	3	8	1	0	7	5	9
3-ий S-box	5	8	1	13	10	3	4	2
	14	15	12	7	6	0	9	11
4-ый S-box	7	13	10	1	0	8	9	15
	14	4	6	12	11	2	5	3
5-ый S-box	6	12	7	1	5	15	13	8
	4	10	9	14	0	3	11	2
6-ой S-box	4	11	10	0	7	2	1	13
	3	6	8	5	9	12	15	14
7-ой S-box	13	11	4	1	3	15	5	9
	0	10	14	7	6	8	2	12
8-ой S-box	1	15	13	0	5	7	10	4
	9	2	3	14	6	11	8	12

<
Основные различия между DES и ГОСТ 28147 следующие:

DES использует гораздо более сложную процедуру создания подключей, чем ГОСТ 28147. В ГОСТ эта процедура очень проста.

В DES применяется 56-битный ключ, а в ГОСТ 28147 - 256-битный. При выборе сильных S-boxes ГОСТ 28147 считается очень стойким.

У S-boxes DES 6-битовые входы и 4-битовые выходы, а у S-boxes ГОСТ 28147 4-битовые входы и выходы. В обоих алгоритмах используется по восемь S-boxes, но размер S-box ГОСТ 28147 существенно меньше размера S-box DES.

В DES применяются нерегулярные перестановки Р, в ГОСТ 28147 используется 11-битный циклический сдвиг влево. Перестановка DES увеличивает лавинный эффект. В ГОСТ 28147 изменение одного входного бита влияет на один S-box одного раунда, который затем влияет на два S-boxes следующего раунда, три S-boxes следующего и т.д. В ГОСТ 28147 требуется 8 раундов прежде, чем изменение одного входного бита повлияет на каждый бит результата; DES для этого нужно только 5 раундов.

В DES 16 раундов, в ГОСТ 28147 - 32 раунда, что делает его более стойким к дифференциальному и линейному криптоанализу.

Содержание раздела

---

---