La norme de chiffrement des données (DES) est un chiffrement par blocs à clé symétrique-.à clé symétrique publié par le National Institute of Standards and Technology (NIST).
DES est une mise en œuvre d’un chiffrement de Feistel. Il utilise une structure de Feistel à 16 tours. La taille du bloc est de 64 bits. Bien que la longueur de la clé soit de 64 bits, DES a une longueur de clé effective de 56 bits, car 8 des 64 bits de la clé ne sont pas utilisés par l’algorithme de cryptage (ils fonctionnent uniquement comme bits de contrôle). La structure générale de DES est décrite dans l’illustration suivante –
Puisque DES est basé sur le Cipher Feistel, tout ce qui est nécessaire pour spécifier DES est –
- Fonction ronde
- Planification de la clé
- Tout traitement supplémentaire – Permutation initiale et finale
Permutation initiale et finale
Les permutations initiale et finale sont des boîtes de permutation (P-boxes) droites qui sont inverses l’une de l’autre. Elles n’ont aucune signification cryptographique dans DES. Les permutations initiale et finale sont présentées comme suit –
Fonction ronde
Le cœur de ce chiffrement est la fonction DES, f. La fonction DES applique une clé de 48 bits aux 32 bits les plus à droite pour produire une sortie de 32 bits.
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Boîte de permutation d’expansion – Puisque l’entrée droite est de 32 bits et que la clé ronde est de 48 bits, nous devons d’abord étendre l’entrée droite à 48 bits. La logique de permutation est représentée graphiquement dans l’illustration suivante –
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La logique de permutation représentée graphiquement est généralement décrite comme un tableau. logique de permutation est généralement décrite sous forme de tableau dans la spécification DES illustrée comme indiqué –
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XOR (Whitener). – Après la permutation d’expansion, DES effectue une opération XOR sur la section droite expansée et la clé ronde. La clé ronde est utilisée uniquement dans cette opération.
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Les boîtes de substitution. – Les S-boxes effectuent le véritable mélange (confusion). DES utilise 8 S-boxes, chacune ayant une entrée de 6 bits et une sortie de 4 bits. Reportez-vous à l’illustration suivante –
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La règle des S-boxes est illustrée ci-dessous –
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Il y a un total de huit tables de S-boxes. La sortie des huit s-box est ensuite combinée en une section de 32 bits.
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La permutation droite – La sortie 32 bits des boîtes S est ensuite soumise à la permutation droite avec la règle présentée dans l’illustration suivante :
Génération de clés
Le générateur de clés rondes crée seize clés de 48 bits à partir d’une clé de chiffrement de 56 bits. Le processus de génération de clés est représenté dans l’illustration suivante –
La logique pour la chute de parité, le décalage et la boîte P de compression est donnée dans la description du DES.
Analyse du DES
Le DES satisfait aux deux propriétés souhaitées du chiffrement par blocs. Ces deux propriétés rendent le chiffrement très fort.
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Effet d’avalanche – Une petite modification du texte en clair entraîne une très grande modification du texte chiffré.
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Complétude – Chaque bit du texte chiffré dépend de nombreux bits du texte en clair.
Au cours des dernières années, les cryptanalystes ont trouvé quelques faiblesses dans le DES lorsque les clés sélectionnées sont des clés faibles. Ces clés doivent être évitées.
DES s’est avéré être un chiffrement par blocs très bien conçu. Il n’y a pas eu d’attaques cryptanalytiques significatives sur DES autres que la recherche exhaustive de clés.
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