Introducción al algoritmo DES
DES (DataEncryptionStandard) es uno de los algoritmos de cifrado más populares actualmente. DES es simétrico, es decir, utiliza la misma clave para cifrar y descifrar datos.
DES también es un algoritmo de cifrado de bloques que procesa segmentos de datos de longitud fija a la vez, llamados bloques. El tamaño de los paquetes DES es de 64 bits. Si la longitud de los datos cifrados no es múltiplo de 64 bits, los bits se pueden rellenar de acuerdo con algunas reglas específicas.
Esencialmente, la seguridad de DES se basa en la pseudorrepresentación. En criptografía, se basa en el principio de "caos y difusión". El propósito de la ofuscación es ocultar la relación entre cualquier texto sin formato y el texto cifrado o clave, y el propósito de la difusión es formar tantos textos cifrados como sea posible con los bits válidos en el texto sin formato y la clave. La combinación de ambos hace que la seguridad sea relativamente alta.
El algoritmo DES cifra el texto plano mediante una serie de operaciones de permutación y sustitución. La clave del proceso es una función que obtiene 16 subclaves de una clave inicial determinada. Para cifrar un conjunto de texto sin formato, cada subclave se aplica a los datos en una serie de operaciones de bits en secuencia (1-16), y cada subclave se usa una vez y se repite 16 veces. Cada iteración se llama ronda. Se pueden seguir los mismos pasos para descifrar el texto cifrado, excepto que las subclaves procesan el texto cifrado en orden inverso (16-1).
Calcular 16 subclaves
Un paso del algoritmo DES anterior es calcular 16 subclaves a partir de la clave inicial. DES usa una clave inicial de 56 bits, pero el valor de 64 bits proporcionado aquí se debe a que cada 8 bits se pueden usar para la paridad en la implementación del hardware, y los bits adicionales simplemente se ignoran en la implementación del software. Para obtener una clave de 56 bits, la conversión de clave se puede realizar en el formulario de la Tabla de licencia 1.
Implementación del algoritmo DES
Teniendo en cuenta que el algoritmo DES implica muchas operaciones de bits, el algoritmo DES generalmente se implementa en hardware. Los diagramas y la terminología del algoritmo DES (diagramas de flujo dibujados con líneas y cuadros, y términos como S-box, P-box, etc.) hacen que sea más probable que se implemente en hardware. Por supuesto, la implementación de software también tiene su valor. En el desarrollo de software, es muy eficaz utilizar varias operaciones de instrucción básicas para ayudar a realizar diversas permutaciones, transformaciones y operaciones de reemplazo en DES.