Nh英ng thu壱t toỏn hi羽n 8衣i h挨n dựng k院t h嬰p c違 hai k悦 thu壱t thay th院 và 8鰻i ch鰻. Trong 8ú ph逢挨ng phỏp 8逢嬰c bi院t 8院n nhi隠u nh医t là chu育n mó hoỏ d英 li羽u DES (Data Encryption Standard) 8逢嬰c M悦 và hóng IBM phỏt tri吋n trong nh英ng n<m 70. N逢u 8欝 mó hoỏ DES 8逢嬰c mụ t違 nh逢 hỡnh sau.
Xお trớ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Ký tば A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S 19 20 21 22 23 24 25
Hỡnh 10-3. S挨"8欝 mó hoỏ DES.
A亥u vào là m瓜t dóy 64 bit bi吋u di宇n m瓜t kh嘘i cỏc kớ t詠 trong v<n b違n g嘘c và 8亥u ra là m瓜t dóy 64 bit bi吋u di宇n v<n b違n mó. Quỏ trỡnh mó hoỏ 8逢嬰c chia làm 3 giai 8q衣n :
A亥u tiờn v<n b違n g嘘c 8逢嬰c chuy吋n qua b瓜 hoỏn v鵜 kh荏i 8亥u (initial permutation-IP) 8吋 t衣o ra 64 bit 8ó hoỏn v鵜 . Sau 8ú th詠c hi羽n 16 phộp l員p c栄a m瓜t hàm ch英 s嘘 (cipher function), kớ hi羽u là f(R,K) là t鰻 h嬰p c違 k thu壱t hoỏn v鵜 l磯n k thu壱t thay th院. Trong 8ú R là dóy con ph違i (32 bit) c栄a v<n b違n g嘘c, khoỏ K cú 8瓜 dài 56 bit. 64 bit 8亥u ra 8逢嬰c làm 8亥u vào cho hoỏn v鵜 ng逢嬰c v噂i hoỏn v鵜 kh荏i 8亥u IP-1"8吋 t衣o ra 64 bit v<n b違n g嘘c. Chi ti院t c栄a hàm f(R,K) 8逢嬰c mụ t違 nh逢 sau : INITIAL PERMUTATION L0 R0 L1=R0 R1 = L0 f(R0,K1) L2=R1 R2 = L1 f(R1,K2) L15=R14 R15 = L14 f(R14,K15) R16 = L15 f(R ,K ) L15=R15
INVERSE INITIAL PERM f f f f PERMUTE K1 K2 Kn K16 OUTPUT PREOUTPUT
Hỡnh 10-4. Hàm f(R,K).
Phộp toỏn c栄a f(R,K) :
Gi違 s穎, bit 8亥u tiờn trong k院t qu違 hoỏn v鵜 là bit 58 trong dóy ban 8亥u, bit th泳 2 trong k院t qu違 là bit th泳 50 trong dóy ban 8亥u,v.v... Dóy hoỏn v鵜 8逢嬰c chia làm 2 dóy con 32 bit : dóy con trỏi, kớ hi羽u là L0 trong s挨"8欝, và dóy con ph違i kớ hi羽u là R0. Hàm f(R,K) dựng cỏc phộp toỏn thay th院 và m瓜t khoỏ K1"8吋 chuy吋n R0 thành m瓜t dóy 32 bit m噂i, kớ hi羽u f(R0,K1). Dóy bit này 8逢嬰c c瓜ng vào L0 t瑛ng bit m瓜t theo mo8un 2(phộp toỏn c瓜ng lo衣i tr瑛) 8吋 t衣o ra dóy con ph違i 荏 giai 8q衣n ti院p theo. Dóy R0 ban 8亥u tr荏 thành dóy con trỏi L1.
Phộp hoỏn v鵜 ban 8亥u IP 8逢嬰c cho nh逢 b違ng d逢噂i 8õy :
R(32 bit) 48 bit E + K(48 bit) 32 bit P S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S I P 58 50 42 34 26 18 10 2 60 52 44 36 28 20 12 4 62 54 46 38 30 22 14 6 64 56 48 40 32 24 16 8 57 49 41 33 25 17 9 1 59 51 43 35 27 19 11 3 61 53 45 37 29 21 13 5 63 55 47 39 31 23 15 7
Chu厩i cỏc phộp toỏn 8逢嬰c th詠c hi羽n 16 l亥n v噂i 16 khoỏ khỏc nhau K1, K2,..., K16, ngo衣i tr瑛 m瓜t 8k隠u là khụng cú “phộp chuy吋n qua” 荏 giai 8q衣n cu嘘i cựng. Nh英ng phộp toỏn này t衣o ra dóy 64 bit R16L16, 8逢嬰c 8ỏnh d医u PREOUTPUT trong u挨" 8欝. Phộp toỏn ng逢嬰c IP-1 c栄a phộp hoỏn v鵜 IP 8逢嬰c dựng 8吋 bi院n 8鰻i dóy PREOUTPUT 8吋 t衣o ra b違n mó cu嘘i cựng.
Dóy con ph違i 8逢嬰c kớ hi羽u b荏i R tr逢噂c h院t 8逢嬰c m荏 r瓜ng thành m瓜t dóy s嘘 48 bit dựng b違ng ch丑n bit E sau 8õy :
Nh逢 v壱y, kh嘘i 6 bit 8亥u tiờn g欝m cỏc bit 32,1,2,3,4,5 c栄a R; kh嘘i th泳 hai g欝m cỏc bit 4,5,6,7,8,9, ... Sau 8ú m瓜t phộp toỏn thay th院"8逢嬰c ỏp d映ng cho dóy 48 bit này b茨ng cỏch c瓜ng nú (theo phộp c瓜ng lo衣i tr瑛) v噂i khoỏ 48 bit. M瓜t phộp thay th院 khỏc 8逢嬰c s穎 d映ng cho cỏc kh嘘i 6 bit 8吋 t衣o ra cỏc kh嘘i 4 bit 8吋 k院t qu違 cu嘘i cựng là dóy 32 bit. Vớ d映 b違ng thay th院 cho S1là :
E 32 1 2 3 4 5 4 5 6 7 8 9 8 9 10 11 12 13 12 13 14 15 16 17 16 17 18 19 20 21 20 21 22 23 24 25 24 25 26 27 28 29 28 29 30 31 32 1 I P- 1 40 8 48 16 56 24 64 32 39 7 47 15 55 23 63 31 38 6 46 14 54 22 62 30 37 5 45 13 53 21 61 29 36 4 44 12 52 20 60 28 35 3 43 11 51 19 59 27 34 2 42 10 50 18 58 26 33 1 41 9 49 17 57 25 S1 Uえ hàng 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 14 5 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 12 11 15 12 9 7 3 10 5 0 3 15 12 8 2 14 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13
A吋 minh ho衣 cỏch s穎 d映ng, gi違 s穎 r茨ng kh嘘i 6 bit 8亥u tiờn là 101000. S嘘 nh鵜 phõn 10 t衣o b荏i bit 8亥u tiờn và bit cu嘘i cựng xỏc 8鵜nh m瓜t hàng trong b違ng, c映 th吋 là hàng 2, 4 bit gi英a 0100 xỏc 8鵜nh c瓜t trong b違ng, c映 th吋 là c瓜t 4. Bi吋u di宇n nh鵜 phõn 4 bit 1101 c栄a ph亥n t穎 13 荏 hàng 2 c瓜t 4 trong b違ng là giỏ tr鵜 thay th院 cho 6 bit này. cỏc phộp toỏn t逢挨ng t詠 S2, S3,..., S8"8逢嬰c dựng 8吋 chuy吋n 8鰻i cho cỏc kh嘘i 6 bit khỏc.
Phộp hoỏn v鵜 cu嘘i cựng P 8逢嬰c ỏp d映ng cho dóy 32 bit 8吋 t衣o ra f(R,K):
O逢運i sỏu khoỏ khỏc nhau dựng trong DES 8逢嬰c l医y ra theo m瓜t qui 8鵜nh ch員t ch胤 t瑛 m瓜t khoỏ 64 bit duy nh医t. Nh逢 v壱y ng逢運i dựng ch雨 c亥n gi英 m瓜t khoỏ 8吋 mó hoỏ và gi違i mó h挨n là gi英 16 khoỏ khỏc nhau. Thu壱t toỏn gi違i mó c ng t逢挨ng t詠 nh逢 khi mó hoỏ, ch雨 khỏc m瓜t di隠u là 16 khoỏ 8逢嬰c dựng theo th泳 t詠 ng逢嬰c l衣i.
Vi羽c gi違i mó 8逢嬰c th詠c hi羽n ng逢嬰c l衣i v噂i 64 bit v<n b違n mó làm 8亥u vào cho hoỏn v鵜 ng逢嬰c v噂i hoỏn v鵜 kh荏i 8亥u IP-1"8吋 t衣o ra 64 bit v<n b違n g嘘c.
Ph逢挨ng phỏp DES 8逢嬰c U益 ban tiờu chu育n qu嘘c gia (National Bureau of Standards) Hoa K "8隠 ngh鵜 nh逢 là m瓜t s挨"8欝 mó hoỏ “chu育n “. Tuy nhiờn, ng逢運i ta cũn 8ang tranh lu壱n li羽u khoỏ 48 bit cú 8栄 dài hay ch逢a và cỏc phộp toỏn thay th院 cú 8栄"8瓜 b違o m壱t c亥n thi院t hay ch逢a.