대칭키 DES

DES (Data Encryption Standard)

- 64비트의 블록 암호 알고리즘 (대칭키 암호화)

- 16라운드 페이스텔(Feistel) 구조

- *대체(Substitution)와 *전치(Permutation)를 반복 적용

 

*대체(Substitution) : 비트를 다른 비트로 대체하여 **혼돈 제공

*전치(Permutation) : 비트 순서를 재배열하여 **확산 효과 제공

 

**혼돈(Confusion) : 암호문과 키의 상관관계를 숨기는 것

**확산(Diffusion) : 평문이 통계적 성질을 퍼트려 숨기는 것

 

구분	DES
블록	64-bit
키	56-bit
라운드	16

 

 

DES 구조

- 암호화 과정은 두 개의 치환(P-박스) 와 16개의 페이스텔 라운드 함수로 구성된다.

- 두 개의 P-박스 : 초기 치환(Initial Permutation) ,최종 치환(Final Permutation)

- 각 라운드는 키 스케줄에 의해 생성된 48비트 라운드 키를 사용한다.

 

Feisetl 구조 (Round)

 

F 함수

R0의 32bit가 Expansion을 거쳐 48bit가 되며 키 스케줄을 통해 추출된 K1과 XOR을 수행한다.

XOR을 통해 나온 48bit는 6bit씩 8개로 나뉜 후 각각 S-Box에 들어간다.

S-Box에 들어간 값은 4bit로 나오게 되고 모두 합쳐서 32bit가 된다.

32bit는 Permutation을 거쳐 최종적으로 32bit로 도출된다.

 

 

Expansion

32bit를 4bit 8개로 나눈다. 4bit의 섹션을 6bit로 확장한다.

 

S-Box

S박스의 입력값이 101100이라고 한다면

 

1) 첫 번째, 여섯 번째 비트를 합치면 2진수 10이 된다.

2) 2진수 10은 10진수 2이다. (2행)

3) 세 번째 ~ 다섯 번째 비트는 2진수로 0110이다.

4) 2진수 0110은 10진수 6이다. (6열)

5) S-Box표에서 2행 6열에 해당하는 값을 찾는다. (03)

6) 10진수 03은 2진수 0011이다.

 

Permutation

32비트 입력과 32비트 출력을 갖는 단순 치환이다.

 

 

키 스케쥴

 

 

* DES 복호화는 암호화의 역순이다.