Blok Şifreleme
Bir blok şifresinin temel şeması aşağıdaki gibi tasvir edilmiştir -
Bir blok şifresi bir düz metin bitleri bloğunu alır ve genellikle aynı boyutta bir şifreli metin bitleri bloğu oluşturur. Verilen şemada bloğun boyutu sabitlenmiştir. Blok boyutunun seçimi, şifreleme düzeninin gücünü doğrudan etkilemez. Şifrenin gücü anahtar uzunluğuna bağlıdır.
Blok boyutu
Herhangi bir blok boyutu kabul edilebilir olsa da, bir blok boyutu seçerken aşağıdaki hususlar göz önünde bulundurulur.
Avoid very small block size- Bir blok boyutunun m bit olduğunu söyleyin. O zaman olası düz metin bit kombinasyonları 2 m'dir . Saldırgan, önceden gönderilen şifreli metin bloklarına karşılık gelen düz metin bloklarını keşfederse, o zaman saldırgan, bu şifreleme anahtarı kullanılarak gönderilen düz metin / şifreli metin çiftlerinin sözlüğünü oluşturarak bir tür 'sözlük saldırısı' başlatabilir. Daha büyük bir blok boyutu, sözlüğün daha büyük olması gerektiğinden saldırıyı zorlaştırır.
Do not have very large block size- Çok büyük blok boyutuyla şifrenin çalışması verimsiz hale gelir. Bu tür düz metinlerin şifrelenmeden önce doldurulması gerekecektir.
Multiples of 8 bit - Çoğu bilgisayar işlemcisi verileri 8 bitin çoğunda işlediğinden, uygulanması kolay olduğundan, tercih edilen bir blok boyutu 8'in katıdır.
Blok Şifrelemede Dolgu
Blok şifreler, sabit boyutlardaki blokları işler (örneğin 64 bit). Düz metinlerin uzunluğu çoğunlukla blok boyutunun katı değildir. Örneğin, 150 bitlik bir düz metin, her biri 22 bitlik üçüncü denge bloğuna sahip 64 bitlik iki blok sağlar. Son bloğun uzunluğunun şemanın blok boyutuna eşit olması için son bit bloğunun fazlalık bilgilerle doldurulması gerekir. Örneğimizde, kalan 22 bitin tam bir blok sağlamak için ek 42 yedek bite ihtiyacı vardır. Son bloğa bit ekleme işlemi şu şekilde adlandırılır:padding.
Çok fazla dolgu, sistemi verimsiz kılar. Ayrıca, dolgu her zaman aynı bitlerle yapılırsa, dolgu bazen sistemi güvensiz hale getirebilir.
Blok Şifreleme Şemaları
Kullanımda olan çok sayıda blok şifreleme düzeni vardır. Birçoğu kamu tarafından biliniyor. En popüler ve öne çıkan blok şifreleri aşağıda listelenmiştir.
Digital Encryption Standard (DES)- 1990'ların popüler blok şifresi. Öncelikle küçük anahtar boyutu nedeniyle artık 'bozuk' bir blok şifresi olarak kabul edilmektedir.
Triple DES- Tekrarlanan DES uygulamalarına dayanan değişken bir şemadır. Hala saygın bir blok şifredir, ancak mevcut yeni daha hızlı blok şifrelere kıyasla verimsizdir.
Advanced Encryption Standard (AES) - Şifreleme algoritmasına dayalı nispeten yeni bir blok şifresidir Rijndael AES tasarım yarışmasını kazanan.
IDEA- 64 blok boyutuna ve 128 bit anahtar boyutuna sahip yeterince güçlü bir blok şifresidir. Pretty Good Privacy (PGP) protokolünün ilk sürümleri de dahil olmak üzere bir dizi uygulama IDEA şifrelemesini kullanır. IDEA planının kullanımı, patent sorunları nedeniyle kısıtlı bir şekilde benimsenmiştir.
Twofish- Bu blok şifreleme şeması, 128 bitlik blok boyutu ve değişken uzunlukta bir anahtar kullanır. AES finalistlerinden biriydi. 64 bitlik blok boyutuna sahip eski blok şifreleme Blowfish'e dayanmaktadır.
Serpent- 128 bitlik bir blok boyutuna ve 128, 192 veya 256 bitlik anahtar uzunluklarına sahip bir blok şifresi, aynı zamanda bir AES yarışması finalisti idi. Daha yavaştır ancak diğer blok şifrelere göre daha güvenli bir tasarıma sahiptir.
Sonraki bölümlerde, önce blok şifreleme modelini ve ardından en etkili modern blok şifrelerinden ikisi olan DES ve AES'i tartışacağız.