Kryptographie und Kryptoanalyse

4 Symmetrische Verfahren – IDEA
Teilschlüssel
Entschlüsselung: umgekehrte Reihenfolge, inverse
Teilschlüssel (-k: additives Inverses mod 2 16 bzw. k -1 :
multiplikatives Inverses mod 2 16 +1)
Runde Verschlüsselung Entschlüsselung
1 k1,1 k1,2 k1,3 k1,4 k1,5 k1,6 k -1
9,1 –k9,2 –k9,3 k -1
9,4 k8,5 k8,6 2 k 1 1
2,1 k2,2 k2,3 k2,4 k2,5 k2,6 k -1
8,1 –k8,3 –k8,2 k -1
8,4 k7,5 k7,6 3 k 3,1 k 3,2 k 3,3 k 3,4 k 3,5 k 3,6 k 7,1 -1 –k7,3 –k 7,2 k 7,4 -1 k6,5 k 6,6
4 k 4,1 k 4,2 k 4,3 k 4,4 k 4,5 k 4,6 k 6,1 -1 –k6,3 –k 6,2 k 6,4 -1 k5,5 k 5,6
5 k 5,1 k 5,2 k 5,3 k 5,4 k 5,5 k 5,6 k 5,1 -1 –k5,3 –k 5,2 k 5,4 -1 k4,5 k 4,6
6 k 6,1 k 6,2 k 6,3 k 6,4 k 6,5 k 6,6 k 4,1 -1 –k4,3 –k 4,2 k 4,4 -1 k3,5 k 3,6
7 k 7,1 k 7,2 k 7,3 k 7,4 k 7,5 k 7,6 k 3,1 -1 –k3,3 –k 3,2 k 3,4 -1 k2,5 k 2,6
8 k 8,1 k 8,2 k 8,3 k 8,4 k 8,5 k 8,6 k 2,1 -1 –k2,3 –k 2,2 k 2,4 -1 k1,5 k 1,6
9 k 9,1 k 9,2 k 9,3 k 9,4 k 1,1 -1 –k1,2 –k 1,3 k 1,4 -1
Kryptographie und Kryptoanalyse
4 Symmetrische Verfahren – IDEA
Konfusion
• Mischen der drei inkompatiblen Gruppenoperationen
(Distributivgesetz und verallgemeinertes Assoziativgesetz
von keinem Paar der Operationen erfüllt)
• Ergebnis einer Operation ist niemals Eingabe einer Operation
desselben Typs
Diffusion
• Multiplikations-Additions-Struktur: unter Nutzung von ki,5 und ki,6 werden zwei Eingabeblöcke I1 , I2 in zwei
Ausgabeblöcke O1 , O2 transformiert
• Jeder Ausgabeblock hängt von jedem Eingabeblock ab
• Geringstmögliche Anzahl von Operationen für diese
“ganzheitliche Diffusion”
Kryptographie und Kryptoanalyse
4 Symmetrische Verfahren – IDEA
Eigenschaften des IDEA
• Verwendung linearer Funktionen, die aber in
unterschiedlichen Vektorräumen arbeiten durch
Verknüpfung wird Nichtlinearität erreicht
• Betriebsarten und Mehrfachverschlüsselung anwendbar
• Sehr gut in Hard- und Software implementierbar
• Sehr effizient
• Gegen differenzielle Kryptoanalyse optimiert (nach vier
Runden immun)
• Problem schwacher Schlüssel einfache Modifikation der
Teilschlüsselgenerierung: XOR-Addition einer Konstante:
i,
j
Kryptographie und Kryptoanalyse
kˆ k
, 0DAE
i,
j
x
169
170
171
57