DES 구조와 원리

소개

0000대학교 컴퓨터 전공 관련 과목 수강시 작성한 보고서입니다.
세부내용은 목차를 참조 바랍니다.

목차

1. DES 소개

2. 예제를 통한 DES 구조와 원리
2.1 평문의 IP 변환
2.2 key를 56비트로 변환(PC1)
2.3 좌측 시프트
2.4 K1 생성(PC2)
2.5 F 함수(치환 E)
2.6 F 함수(XOR 연산 1)
2.7 F 함수(S-box)
2.8 F 함수(치환 P)
2.9 F 함수(XOR 연산 2)
2.10 IP-1

3. 맺음말

본문내용

1. DES 소개
1975년 IBM은 컴퓨터의 자료와 통신정보를 보호할 목적으로 DES 암호 알고리즘을 제안하였으며, NSA(National Security Agency)의 검토를 거쳐 1977년 미국 표준 암호 알고리즘으로 채택되었다. 이후 DES(Data Encryption Standard)암호 알고리즘은 가장 널리 사용되어 신뢰를 얻고 있는 대표적인 대칭 암호계로 미국 외에서도 널리 사용되어 왔다.
DES는 암호키와 복호키가 같은 대칭키 암호이며, 64비트의 평문을 64비트의 키를 이용하여 64비트의 암호문을 만들어낸다. 블록 암호이고 한 블록이 64 비트씩 입력되어 전체 16개의 서브키에 의해 16라운드를 수행하는 주기로 되어있다.
암호화 과정을 살펴보면, 두 개의 입력이 주어지고 암호화될 평문 64비트 블록과 56비트의 키로 이루어지며, 64비트 평문 블록은 초기 순열(IP : Initial Permutation)을 통과하여 재배열된 32비트씩 좌우 두 개의 서브 블록으로 나누어진다. 이렇게 나누어진 L0와 R0는 Feistel 연산을 하게 된다.

< 용어 설명 >

1) Feistel 연산
Feistel 연산이란 각각 t비트인 두 블록 L0, R0로 이루어진 평문 블록(L0, R0)이 r라운드(r≥1)를 거쳐 암호문 (Lr, Rr)으로 변환되는 반복 연산을 말한다.

2) XOR 연산
XOR 연산(eXclusive-OR)은 2진법에서의 다음과 같은 한 자리수의 덧셈 계산 결과가 한 자리수인 연산을 의미하고, 기호는 ?를 사용한다.
0 ? 0 = 0 = 1 ? 1, 1 ? 0 = 1 = 0 ? 1

3) F 함수
F 함수는 평문 블록 Ri를 치환 E를 적용하여 48비트 확장순열을 만들고, ki와 XOR연산을 한다. 6비트씩 8개의 블록으로 나누어 Si-box를 적용한다. 결과 값을 치환 P로 변환하고 Li를 XOR 연산하여 다음 라운드 Ri의 32비트로 만든다.

4) S-box
F 함수에서 6비트씩 8개의 블록으로 나뉜 값을 S1~S8에 각각 대응시켜 변환한다. 한 블록의 처음과 마지막 비트의 2비트는 이진수를 구성하여 행을 나타내고, 중앙의 4비트는 열을 나타낸다.

참고자료

· 없음