4.대칭키 암호의 소개

<DES, Data Encryption Standard>

-기본적으로 Feistel 구조를 가진다.

-16 Rounds 이다.

-64bits Plaintext 와 56bits key(which generates 16 sub-keys)를 가진다.

DES의 전체 구조

DES에 사용되는 함수 f의 구조

특징 :

-사용되는 P-box 들( 32 to 32 , 32 to 48 )은 비트들을 확산시켜서 평문과 암호문 사이의 관계를 감춘다.

-사용되는 S-box는 혼돈을 만족시켜서 암호문과 키사이의 관계를 감춘다.

취약점 :

-56비트의 키를 2의 56승번의 조사로 파훼가 가능하다.

<다중 DES>

보편적으로 사용되는 3중 DES :

-키가 2개 : 첫번째와 세번째과정에서는 K1 키를 사용하고, 두번째 과정에서는 K2 키를 사용한다.

-키가 3개 : K1, K2, K3 키를 순차적으로 사용한다.

<AES, Advanced Encryption Standard> Rijndael Algorithm FIPS 197 (1997)

SPN Based Cipher Algorithm	AES-128	AES-192	AES-256
키의 길이	128	192	256
라운드 수	10	12	14

State :

AES의 알고리즘은 'State'라는 개념의 암호화 중간 단계의 결과물을 내부적으로 사용한다.

평문은 16진수의 값으로 변환한다.                                                 (1State = 4word = 16byte = 128bit)

 

암호화 과정 :

마지막 라운드는 MixColumns 연산은 하지 않는다.

provides  diffusion  in the cipher

provides  diffusion  in the cipher

<기타>

구분	개발국	개발년도	블록크기	키의 길이	라운드 수	특징
DES	미국	1977	64	56	16	NIST 1977년 표준
IDEA	유럽	1990	64	128	8	PGP 채택
Rijndael	벨기에	1998	128	128,192,256	10,12,14	2000년 AES로 선정
SEED	한국	1999	128	128,256	16,24	한국표준블록암호 알고리즘
CRYPTON	한국	1998	128	128,192,256	12	AES 후보 중 하나
RC5	미국	1994	32,64,128	0-2040	0-255	알고리즘 간단하고 빠르다
FEAL	일본	1987	64,128	64	4,8,32	S/W 구현 적합
MISTY	일본	1996	64	128	8	차분/선형공격에 안전성증명구조
SKIPJACK	미국	1990	64	80	32	Fortezza 카드에 사용
ARIA	한국	2003	128	128,192,256	12,14,16	학,연,관 공동개발
LEA	한국	2012	128	128,192,256	24,28,32	경량 고속 블록 암호 알고리즘
HIGHT	한국	2005	64	128	32	LFSR 이용한 서브키와 화이트닝키를 사용한다.

 

<현대 대칭키 암호를 이용한 암호화 기법>

 

블록모드	ECB	Electric CodeBook mode
	CBC	Cipher Block Chaining mode
스트림모드	CFB	Cipher-FeedBack mode
	OFB	Outpu-FeedBack mode
	CTR	CounTeR mode

 

 

 

 

 

 

 

CFB

 

 

 

 

 

OFB