Шифрование данных. Алгоритм des Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ШИФРОВАНИЕ ДАННЫХ. АЛГОРИТМ DES

В. В. Верещагин, М. С. Зуев

Тамбовский государственный университет имени Г. Р. Державина, г. Тамбов, Россия

Стандарт шифрования данных DES (Data Encryption Standard) опубликован Национальным бюро стандартов США в 1977 г. В 1980 г. этот алгоритм был принят Национальным институтом стандартов и технологий США (НИСТ) в качестве стандарта шифрования данных для защиты от несанкционированного доступа к важной, но не секретной информации в государственных и коммерческих организациях США [2].

К достоинствам DES можно отнести простоту ключевой системы, высокую скорость аппаратной и программной реализации, достаточно высокую криптографическую стойкость алгоритма шифрования при заданной длине ключа.

Алгоритм DES осуществляет шифрование 64-битовых блоков данных с помощью 56-битового ключа k. Процесс шифрования состоит в начальной перестановке битов входного блока, шестнадцати циклах шифрования и, наконец, конечной перестановке битов.

Отметим, что все перестановки и коды подобраны разработчиками таким образом, чтобы максимально затруднить процесс вскрытия шифра путем подбора ключа, и являются обязательными для использования при реализации алгоритма DES в неизменном виде [1].

Для иллюстрации алгоритма используются возможности стандарта векторной графики SVG и языка сценариев JavaScript, который поддерживается современными версиями веб-браузеров.

SVG позволяет работать с векторными графическими примитивами, растровыми изображениями и блоками текста [3]. Данные объекты можно различными способами группировать, определять для них стили, трансформировать, создавать композиции с уже нарисованными объектами.

SVG-рисунки могут быть динамичными и интерактивными. Анимация может быть создана с помощью встроенных в изображение элементов или средствами сценариев. SVG-изображения могут быть помещены в HTML и XHTML документы, а интерфейс для сценариев и интерактивные возможности

SVG позволяют создавать на их основе интерактивные графические веб-документы.

Наиболее удобным инструментом для работы с SVG-графикой средствами языка сценариев JavaScript является библиотека Raphael. Данная библиотека играет роль промежуточного слоя между SVG-изображениями и JavaScript-программами, предоставляет в распоряжение JavaScript основные возможности технологии SVG [4].

Raphael - это маленькая библиотека JavaScript, которая может упростить работу с векторной графикой. Если вам нужно создать специфический график, обрезать или повернуть изображение, сделать отражение рисунка, то все это можно легко сделать при помощи этой библиотеки.

Raphael использует SVG и VML в качестве основы для создания графики. Поскольку все создаваемые объекты являются элементами DOM, вы можете добавлять к ним обработчики событий JavScript или модифицировать их как и любой другой элемент DOM. Цель библиотеки заключается в том, чтобы предоставить адаптер, который позволить легко создавать графику [4].

На основе криптосхем алгоритма DES [1 ] были разработаны интерактивные схемы, которые позволяют наглядно продемонстрировать работу различных режимов алгоритма. Так как в алгоритме применяются операции над отдельными битами и группами бит, данные предпочтительнее представлять в двоичном виде. В интерактивные схемы заложена возможность изменения всех изменяемых компонент шифра: секретного ключа, блока подстановки, блоков данных, а основным режимом работы интерактивных схем является пошаговый режим. Данный режим заключается в акцентировании внимания на участвующих в операции элементах и результате с помощью цветового выделения и стрелок, которые подробно иллюстрируют переход к следующему этапу. Также в интерактивных схемах будут присутствовать строки статуса, позволяющие в любой момент увидеть текущее положение алгоритма. При помощи механизма всплывающих подсказок

І

реализуется возможность получения справочных сведений о назначении элементов схемы.

В левом нижнем углу каждой схемы находится панель управления электронной схемой. На ней находятся 3 кнопки и 1 строка статуса. Кнопка «Старт» позволяет запустить пошаговое выполнение программы и выполнить 1 шаг. Кнопка «Следующий шаг» позволяет, соответственно, выполнить очередной шаг программы. А кнопка «Обнулить шаг» позволяет вернуться к первоначальному состоянию программы.

Также для всех основных элементов определены всплывающие подсказки, которые позволяют получить справочную информацию по элементу или операции.

В данной статье были изложены основные способы, которые будут использоваться

для подробной иллюстрации работы алгоритма DES с помощью современных технологий.

Литература

1. Панасенко С. П. Алгоритмы шифрования. Специальный справочник. СПб.: БХВ-

Петербург, 2009.

2. Стандарт шифрования данных - Data Encryption Standard [Электронный ресурс]. URL: http://protect. htmlweb.ru/des.htm.

3. Scalable Vector Graphics (SVG) 1.1 Speci-

fication. W3C Recommendation 14 January 2003 [Электронный ресурс]. URL: http://www.w3.

org/TR/2003/REC-SVG11-20030114/.

4. Raphaеl - JavaScript Library [Электронный ресурс]. URL: http://raphaeljs.com/.