Cifrario Feistel

Molti moderni cifrari a blocchi simmetrici utilizzano le reti Feistel, e la struttura e le proprietà dei cifrari Feistel sono state ampiamente esplorate dai crittografi. In particolare, Michael Luby e Charles Rackoff hanno analizzato la costruzione del cifrario a blocchi Feistel, e hanno dimostrato che se la funzione circolare è una funzione pseudorandom crittograficamente sicura, con _Ki usato come seme, allora 3 round sono sufficienti per rendere il cifrario a blocchi una permutazione pseudorandom, mentre 4 round sono sufficienti per renderlo una permutazione pseudorandom "forte" (il che significa che rimane pseudorandom anche ad un avversario che ottiene l'accesso oracolo alla sua permutazione inversa). A causa di questo risultato molto importante di Luby e Rackoff, i cifrari Feistel sono a volte chiamati cifrari a blocco Luby-Rackoff. Ulteriori studi teorici hanno generalizzato la costruzione e definito limiti più precisi per la sicurezza.

Lasciate che la F sia la funzione circolare e lasciate che la K 1 , K 2 , ... , la K n n, K 1, K 2, K 2, K 2, K n, K 2, K n siano i tasti secondari per i turni 1, 2, ..., n, n, n, n, rispettivamente.

Quindi il funzionamento di base è il seguente:

Dividere il blocco di testo in due pezzi uguali, ( L 1 {\displaystyle L_{1}}} , R 1 {\displaystyle R_{1}}} )

Per ogni round i = 1 , 2 , ... , n {\i\i} per ogni round i=1,2,\i\i} , calcolare (calcolare)

L i + 1 = R i {\a6}=R_{i+1}=R_{i},}

R i + 1 = L i ⊕ F ( R i , K i ) {\an8}(R_{i+1}=L_{i}\an8}oplus {\an8}(R_{i},K_{i})} .

Quindi il testo cifrato è ( R n + 1 , L n + 1 ) {\i} (R_{n+1},L_{n+1})} . (Comunemente i due pezzi R n {\i}displaystyle R_{n}} e L n {\i}displaystyle L_{n}} non vengono scambiati dopo l'ultimo turno).

La decodifica di un testo cifrato ( R n , L n ) {\a6}(R_{n},L_{n})} viene effettuata calcolando per i = n , n - 1 , ... , 1 {\a6}(R_{n},L_{n})}(i=n,n-1,\a6}(1)

R i = L i + 1 {\i}=L_{i}=L_{i+1},}

L i = R i + 1 ⊕ F ( L i + 1 , K i ) {\a6}(L_{i}=R_{i+1}}\a6}(L_{i+1},K_{i})} .

Poi ( L 1 , R 1 ) {\an8}(L_{1},R_{1})} è di nuovo il testo in chiaro.

Uno dei vantaggi di questo modello è che la funzione circolare F {\fscx130\fscy130\frx40}F{\fscx130\fscy130\frx40} non deve essere necessariamente invertibile, e può essere molto complessa.

Il diagramma illustra il processo di cifratura. La decodifica richiede solo l'inversione dell'ordine della sottochiave K n , K n - 1 , ... , K 1 K_{n},K_{n-1},\ldots ,K_{1}} utilizzando lo stesso processo; questa è l'unica differenza tra la codifica e la decodifica:

I cifrari Feistel sbilanciati usano una struttura modificata dove L 1 {\i}} e R 1 {\i} non sono di uguale lunghezza. Il cifrario di MacGuffin è un esempio sperimentale di tale cifrario.

La costruzione Feistel è utilizzata anche in algoritmi crittografici diversi dai cifrari a blocchi. Ad esempio, lo schema Optimal Asymmetric Encryption Padding (OAEP) utilizza una semplice rete Feistel per la randomizzazione di testi cifrati in alcuni schemi di cifratura a chiave asimmetrica.

Feistel o modificato Feistel: Pesce palla, Camelia, CAST-128, DES, FEAL, ICE, KASUMI, LOKI97, Lucifero, MARS, MAGENTA, MISTY1, RC5, TEA, Triple DES, Twofish, XTEA, GOST 28147-89

Sentimento generalizzato: CAST-256, MacGuffin, RC2, RC6, Skipjack