АгеевМА_КМЗИ

2.3Участие в конкурсе AES

Врезультате всестороннего анализа на первом этапе конкурса AES, причём исследовались не только криптографические свойства, такие как стойкость к известным атакам, отсутствие слабых ключей, хорошие статистические свойства, но и практические аспекты реализации: оптимизацию скорости выполнения кода на различных архитектурах (от ПК до смарт-карт и аппаратных реализаций), возможность оптимизации размера кода, возможность распараллеливания, были выявлены следующие достоинства и недостатки

CAST-256 шифра. [3]

Основными достоинствами являются:

отсутствие уязвимостей.

возможность быстрого выполнения расширения ключа, то есть в процессе операции кодирования, но не декодирования.

Валгоритме было найдено ряд недостатков, из-за которых он не вошел во второй раунд конкурса:

скорость шифрования алгоритма невысока по сравнению с рядом алгоритмов — участников конкурса, в том числе всех финалистов конкурса.

высокие требования к оперативной и энергозависимой памяти.

3.Программная реализация алгоритма

Врамках выполнения курсовой работы написано приложение, которое шифрует и расшифровывает файл по алгоритму CAST-128.

Программа использует библиотеки Cast128 и Tools. Для удобства демонстрации ключ генерируется автоматически. Длина ключа составляет 16

байт, размер блока файла 8 байт (256 и 128 бит соответственно).

На примере (рисунок 1) можно увидеть шифрование и дешифрование исходного файла «picture.png». Первоначально производится шифрование в файл «picture2.png», а далее дешифрование последнего в «picture3.png», который полностью идентичен исходному файлу.

Рисунок 1 – Пример работы программы

Заключение

В данном курсовом проекте был рассмотрен алгоритм шифрования CAST, его свойства и стойкость. Произведено шифрование и дешифрование на примере. В приложении приведены исходный код программы и библиотеки

Cast128 и Tools.

Список литературы

1.CAST-128 [Электронный ресурс]: http://tools.ietf.org/html/rfc2144 (Дата обращения 25.05.2014)

2.CAST-256 [Электронный ресурс]: http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2612.txt (Дата обращения 25.05.2014)

3.Алгоритм CAST-128 | Блог о шифровании [Электронный ресурс]: http://crypto.pp.ua/2010/05/algoritm-cast-128/ (Дата обращения 25.05.2014)

Приложение 1 – Исходный код программы

program Project1;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses

SysUtils, CAST128;

const NameFile='folder\picture.png'; NameFile2='folder\picture2.png'; NameFile3='folder\picture3.png';

var

Block:array[0..7] of byte; Block2:array[0..7] of byte; Key: array[0..15] of byte; D:TCast128Data;

i:integer; f1,f2,f3:file of byte;

CheckByte,CheckByte1,OneByte:byte;

Flag:boolean; begin

randomize;

writeln('Start: ',timetostr(now)); assignfile(f1,NameFile); reset(f1); assignfile(f2,NameFile2); rewrite(f2);

//===========8-check================= CheckByte:=0;

while not eof(f1) do begin

read(f1,OneByte); CheckByte:=(CheckByte+1) mod 8;

end; CheckByte:=8-CheckByte; reset(f1);

//========KEY======================== For i:=0 to 15 do Key[i]:=random(256); Cast128Init(D,@Key,Sizeof(Key),nil);

//========Encrypt==================== if CheckByte>0 then flag:=false else flag:=true; write(f2,CheckByte);

While not eof(f1) do Begin

if flag then blockread(f1,Block,8) else begin

for I:=0 to 7 do

if i<CheckByte then block[i]:=CheckByte else begin

read(f1,OneByte);

block[i]:=OneByte;

end;

flag:=true;

end;

Cast128EncryptECB(D,@Block,@Block2);

blockwrite(f2,Block2,8);

End;

closefile(f1);

closefile(f2);

writeln('Encryption completed: ',chr(7),timetostr(now));

//=======================LEVEL- 2================================

assignfile(f2,NameFile2);

reset(f2);

assignfile(f3,NameFile3);

rewrite(f3);

//===========8-check===================== read(f2,CheckByte);

if CheckByte>0 then flag:=false else flag:=true;

//========Decrypt======================== While not eof(f2) do

Begin blockread(f2,Block,8);

//=======================

Cast128DecryptECB(D,@Block,@Block2); if flag then blockwrite(f3,Block2,8) else begin

for I:=CheckByte to 7 do write(f3,Block2[i]); flag:=true;

end;

End;

closefile(f3);

closefile(f2);

writeln('Decryption completed: ',chr(7),timetostr(now));

readln;

end.

Приложение 2 – Библиотека Cast128

function Cast128SelfTest: boolean;

{ performs a self test on this implementation }

procedure Cast128Init(var Data: TCast128Data; Key: pointer; Len: integer; IV: pointer);

{ initializes the TCast128Data structure with the key information and IV if applicable }

procedure Cast128Burn(var Data: TCast128Data); { erases all information about the key }

procedure Cast128EncryptECB(const Data: TCast128Data; InData, OutData: pointer);

{ encrypts the data in a 64bit block using the ECB mode }

procedure Cast128EncryptCBC(var Data: TCast128Data; InData, OutData: pointer);