Реальные критерии проектирования

После появления публикаций о дифференциальном криптоанализе IBM раскрыла критерии проектирования S‑блоков и P-блока [373, 374]. Критериями проектирования S-блоков являлись:

— У каждого S-блока 6 входных битов и 4 выходных бита. (Это самый большой размер, который мог быть реализован в одной микросхеме по технологии 1974 года.)

— Ни один выходной бит S-блока не должен быть слишком близок к линейной функции входных битов.

— Если зафиксировать крайние левый и правый биты S-блока, изменяя 4 средних бита, то каждый возможный 4-битовый результат получается только один раз.

— Если два входа S-блока отличаются только одним битом, результаты должны отличаться по крайней мере на 2 бита.

— Если два входа S-блока отличаются только двумя центральными битами, результаты должны отличаться по крайней мере на 2 бита.

— Если два входа S-блока отличаются двумя первыми битами, а последние их последние 2 бита совпадают, результаты не должны быть одинаковыми.

— Для любого ненулевого 6-битового отличия между входами, не более, чем 8 из 32 пар входов могут приводить на выходе к одинаковому различию.

— Аналогичный предыдущему критерий, но для случая трех активных S-блоков.

Критериями проектирования P-блока являлись:

— 4 выходных бита каждого S-блока на этапе i распределены так, чтобы 2 из них влияют на средние биты S‑блоков на этапе i + 1, а другие 2 бита влияют на последние биты.

— 4 выходных бита каждого S-блока влияют на шесть различных S-блоков, никакие 2 не влияют на один и тот же S-блок.

— Если выходной бит одного S-блока влияет на средние биты другого S-блока, то выходной бит этого другого S‑блока не может влиять на средние биты первого S-блока.

Эта работа продолжала обсуждение критериев. Сегодня совсем нетрудно генерировать S-блоки, но в начале 70-х это было нелегкой задачей. Тачмен говорил, что программы, готовившие S-блоки, работали месяцами.

Варианты DES

Многократный DES

В ряде реализаций DES используется трехкратный DES (см. Рис. 12-10) [55]. Так как DES е является группой, полученный шифротекст гораздо сложнее вскрыть, используя исчерпывающий поиск: 2¹¹² попыток вместо 2⁵⁶. Подробности можно найти в разделе 15.2.

Рис. 12-10. Трехкратный DES.