Caixes-S

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

En criptografia, una Caixa S (caixa de Substitució) és un component bàsic dels algorismes de xifratge de clau simètrica que realitza una substitució. En xifratge per blocs, s'utilitzen típicament per enfosquir la relació entre la clau i el text xifrat —; propietat de Shannon de confusió. En molts casos, les Caixes-S s'escullen prudentment per resistir el criptoanàlisi.

En general, una Caixa-S pren un nombre d'entrades bits m, i els transforma en algun nombre de bits de sortida, n: un a Caixa S m ×n es pot implementar com una lookup table amb 2m paraules de n bits cadascun. Les taules fixes es fan servirn normalment, com en el DES, però en alguns algorismes de xifatge les taules es generen dinàmicament de la clau; p. ex. en els algoritmes d'encriptació Blowfish i Twofish. Bruce Schneier descriu el Pas de multiplicació modular d'IDEA com una Caixa-S clau dependent.

Un bon exemple és aquesta 6×4-bit Caixa-S de DES (S5):

S5 Middle 4 bits of input
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
bits exteriors 00 0010 1100 0100 0001 0111 1010 1011 0110 1000 0101 0011 1111 1101 0000 1110 1001
01 1110 1011 0010 1100 0100 0111 1101 0001 0101 0000 1111 1010 0011 1001 1000 0110
10 0100 0010 0001 1011 1010 1101 0111 1000 1111 1001 1100 0101 0110 0011 0000 1110
11 1011 1000 1100 0111 0001 1110 0010 1101 0110 1111 0000 1001 1010 0100 0101 0011

Donada una entrada de 6 bits, la sortida de 4 bits es troba seleccionant la fila que fent servir es dos bits externs (el primer i l'últim), i la columna fent servir els quatre bits interns. Per exemple, una entrada "011011" té bits exteriors "01" i bits interiors "1101"; la sortida corresponent seria "1001".

Les 8 Caixes-S de DES varen ser tema d'estudi intens durant molts anys per la preocupació de Porta falsa —; un vulnerabilitat coneguda només pels seus dissenyadors — podria haver estat implantada en el xifratge. Els criteris de disseny de les Caixes-S es publicaven finalment (Don Coppersmith, 1994) després de la redescoberta pública del criptoanàlisi diferencial, mostrant que havien estat afinats prudentment per augmentar la resistència en contra d'aquest atac específic. Una altra investigació ja havia indicat que les modificacions fins i tot petites a una Caixa-S podrien afeblir significativament DES.

Hi ha hagut molta investigació sobre el disseny de bones Caixes-S, i se'n sap molt més sobre el seu ús en sistemes de xifratge de bloc que quan sortia el DES.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

Enllaços Externs[modifica | modifica el codi]