des

DES ( Data Encryption Standard )

Blokk titkosító a {0,1} ábécé felett, ahol egy bemeneti blokk hossza 64 bit hosszúságú. A titkosító kulcs is 64 bit hosszúságú, a következő tulajdonsággal: elosztva a 64 bitet 8 felé, mindegyik 8 bites részben az 1-es bitek száma páratlan kell legyen.

Kulcs generálás:
A titkosító kulcs alapján 16 különböző kulcsot: K_i -t ( i = 1,2,...,16) határozunk meg a következő lépéssorozattal:
    1. A 64 bit hosszúságú titkosító kulcsra alkalmazzuk a PC1 függvényt ( Permuted Choice), ezáltal egy 56 bit hosszúságú bitsort kapunk: K₀
    2. K₀ -t felosztjuk két 28 hosszúságú blokkra, ezáltal megkapjuk C₀, D₀ -t
    3. Sorra meghatározzuk K_i -t ( i = 1,2,...,16), 16-szor ismételve következő lépessorozatot:

meghatározzuk C_i -t, vi darab balra történő bitrotációt alkalmazva C_i-1-en
meghatározzuk D_i -t, vi darab balra történő bitrotációt alkalmazva D_i-1-en
alkalmazzuk a PC2 függvényt ( C_i, D_i ) -re, megkapva ezáltal K_i-t

Titkosítás:
    1. A bemeneten alkalmazzunk egy kezdeti permutációt: IP permutációt ( Initial Permutation )
    2. A kapott bitsort, 2 részre osztjuk: L₀ és R₀, mindegyik 32 bit hosszúságú lesz
    3. Sorra meghatározzuk L_i, R_i -t ( i = 1,2,...,16) a következő képletek alapján L_i = R_i-1, R_i = L_i-1 xor F(R_i-1), ahol F a következő lépésekből álló titkosító függvény:

R_i-1 -re alkalmazzuk az E expansion függvényt, ezáltal egy 32 bit hosszúságú kódból kapunk egy 48 bit hosszúságú kódot: E(R_i-1)
meghatározzuk E(R_i-1) xor K_i -t, ahol K_i ( i = 1,2,...16) a kulcs generálás során kapott i-ik kulcs
8 egyenlő hosszúságú blokkra osztjuk a kapott kódot: B₁, B₂, B₃, B₄, B₅, B₆ -ra, ahol mindegyik B_i 6 bit hosszúságú lesz
minegyik B_i blokkra alakalmazzuk a megfelelő S_i függvényt (S -Box i -t, i = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, a substitution boxot), ezáltal 8 darab 4 bit hosszúságú kódot kapunk, vagyis egy 32 bit hosszúságú kódot, legyen ez C
alkalmazzuk a P permutációt erre a C kódra, megkapjuk ezáltal F(R_i-1) -t

4. Az utoljára kapott L₁₆ R₁₆, párra alkalmazzuk az IP^-1 permutációt

Visszafejtés:
A titkosított szövegre fordított sorrendben alkalmazzuk a kulcsokat

PC-1 függvény

Bit	0	1	2	3	4	5	6
1	57	49	41	33	25	17	9
8	1	58	50	42	34	26	18
15	10	2	59	51	43	35	27
22	19	11	3	60	52	44	36
29	63	55	47	39	31	23	15
36	7	62	54	46	38	30	22
43	14	6	61	53	45	37	29
50	21	13	5	28	20	12	4

Vissza

PC-2 függvény

Bit	0	1	2	3	4	5
1	14	17	11	24	1	5
7	3	28	15	6	21	10
13	23	19	12	4	26	8
19	16	7	27	20	13	2
25	41	52	31	37	47	55
31	30	40	51	45	33	48
37	44	49	39	56	34	53
43	46	42	50	36	29	32

Vissza

v_i= 1, ha i = 1, 2, 9, 16
v_i= 2, másképp
Vissza

IP permutáció

Bit	0	1	2	3	4	5	6	7
1	58	50	42	34	26	18	10	2
9	60	52	44	36	28	20	12	4
17	62	54	46	38	30	22	14	6
25	64	56	48	40	32	24	16	8
33	57	49	41	33	25	17	9	1
41	59	51	43	35	27	19	11	3
49	61	53	45	37	29	21	13	5
57	63	55	47	39	31	23	15	7

Vissza

IP^-1: inverz permutáció

Bit	0	1	2	3	4	5	6	7
1	40	8	48	16	56	24	64	32
9	39	7	47	15	55	23	63	31
17	38	6	46	14	54	22	62	30
25	37	5	45	13	53	21	61	29
33	36	4	44	12	52	20	60	28
41	35	3	43	11	51	19	59	27
49	34	2	42	10	50	18	58	26
57	33	1	41	9	49	17	57	25

Vissza

E- expansion függvény

Bit	0	1	2	3	4	5
1	32	1	2	3	4	5
7	4	5	6	7	8	9
13	8	9	10	11	12	13
19	12	13	14	15	16	17
25	16	17	18	19	20	21
31	20	21	22	23	24	25
37	24	25	26	27	28	29
43	28	29	30	31	32	1

Vissza

P-Permutació

Bit	0	1	2	3
1	16	7	20	21
5	29	12	28	17
9	1	15	23	26
13	5	18	31	10
17	2	8	24	14
21	32	27	3	9
25	19	13	30	6
29	22	11	4	25

Vissza

S-Box i, i = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

S-Box 1

Sor / Oszlop	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	14	4	13	1	2	15	11	8	3	10	6	12	5	9	0	7
1	0	15	7	4	14	2	13	1	10	6	12	11	9	5	3	8
2	4	1	14	8	13	6	2	11	15	12	9	7	3	10	5	0
3	15	12	8	2	4	9	1	7	5	11	3	14	10	0	6	13

S-Box 2

Sor / Oszlop	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	15	1	8	14	6	11	3	4	9	7	2	13	12	0	5	10
1	3	13	4	7	15	2	8	14	12	0	1	10	6	9	11	5
2	0	14	7	11	10	4	13	1	5	8	12	6	9	3	2	15
3	13	8	10	1	3	15	4	2	11	6	7	12	0	5	14	9

S-Box 3

Sor / Oszlop	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	10	0	9	14	6	3	15	5	1	13	12	7	11	4	2	8
1	13	7	0	9	3	4	6	10	2	8	5	14	12	11	15	1
2	13	6	4	9	8	15	3	0	11	1	2	12	5	10	14	7
3	1	10	13	0	6	9	8	7	4	15	14	3	11	5	2	12

S-Box 4

Sor / Oszlop	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	7	13	14	3	0	6	9	10	1	2	8	5	11	12	4	15
1	13	8	11	5	6	15	0	3	4	7	2	12	1	10	14	9
2	10	6	9	0	12	11	7	13	15	1	3	14	5	2	8	4
3	3	15	0	6	10	1	13	8	9	4	5	11	12	7	2	14

S-Box 5

Sor / Oszlop	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	2	12	4	1	7	10	11	6	8	5	3	15	13	0	14	9
1	14	11	2	12	4	7	13	1	5	0	15	10	3	9	8	6
2	4	2	1	11	10	13	7	8	15	9	12	5	6	3	0	14
3	11	8	12	7	1	14	2	13	6	15	0	9	10	4	5	3

S-Box 6

Sor / Oszlop	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	12	1	10	15	9	2	6	8	0	13	3	4	14	7	5	11
1	10	15	4	2	7	12	9	5	6	1	13	14	0	11	3	8
2	9	14	15	5	2	8	12	3	7	0	4	10	1	13	11	6
3	4	3	2	12	9	5	15	10	11	14	1	7	6	0	8	13

S-Box 7

Sor / Oszlop	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	4	11	2	14	15	0	8	13	3	12	9	7	5	10	6	1
1	13	0	11	7	4	9	1	10	14	3	5	12	2	15	8	6
2	1	4	11	13	12	3	7	14	10	15	6	8	0	5	9	2
3	6	11	13	8	1	4	10	7	9	5	0	15	14	2	3	12

S-Box 8

Sor / Oszlop	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	13	2	8	4	6	15	11	1	10	9	3	14	5	0	12	7
1	1	15	13	8	10	3	7	4	12	5	6	11	0	14	9	2
2	7	11	4	1	9	12	14	2	0	6	10	13	15	3	5	8
3	2	1	14	7	4	10	8	13	15	12	9	0	3	5	6	11

Vissza