WikiSort.ru - Не сортированное

Параметры

Так как алгоритм RC5 имеет переменные параметры, то для спецификации алгоритма с конкретными параметрами принято обозначение RC5-W/R/b, где

• W — половина длины блока в битах, возможные значения 16, 32 и 64. Для эффективной реализации величину W рекомендуют брать равным машинному слову. Например, для 32-битных платформ оптимальным будет выбор W=32, что соответствует размеру блока 64 бита.
• R — число раундов, возможные значения от 0 до 255. Увеличение числа раундов обеспечивает увеличение уровня безопасности шифра. Так, при R=0 информация шифроваться не будет. Также алгоритм RC5 использует таблицу расширенных ключей размера ${\displaystyle 2(R+1)}$ слов, которая получается из ключа заданного пользователем.
• b — длина ключа в байтах, возможные значения от 0 до 255.

Расширение ключа

Перед непосредственно шифрованием или расшифрованием данных выполняется процедура расширения ключа. Процедура генерации ключа состоит из четырёх этапов:

• Генерация констант
• Разбиение ключа на слова
• Построение таблицы расширенных ключей
• Перемешивание

Шифрование

Перед первым раундом выполняются операции наложения расширенного ключа на шифруемые данные:

${\displaystyle A=(A+S_{0})\;{\bmod {\;}}2^{w}}$

${\displaystyle B=(B+S_{1})\;{\bmod {\;}}2^{w}}$

В каждом раунде выполняются следующие действия:

${\displaystyle A=((A\oplus B)\lll B)+S_{2i}}$

${\displaystyle B=((B\oplus A)\lll A)+S_{2i+1}}$

Расшифрование

Для Расшифрования данных используются обратные операции, то есть для ${\displaystyle i=R,R-1,...,1}$ выполняются следующие раунды:

${\displaystyle B=((B-S_{2i+1})\ggg A)\oplus A}$

${\displaystyle A=((A-S_{2i})\ggg B)\oplus B}$

После выполнения всех раундов, исходное сообщение находится из выражения:

${\displaystyle B=(B-S_{1})\;{\bmod {\;}}2^{w}}$

${\displaystyle A=(A-S_{0})\;{\bmod {\;}}2^{w}}$

RSA Security Challenge

Для стимуляции изучения и применения шифра RC5 RSA Security 28 января 1997 года предложила взломать серию сообщений, зашифрованных алгоритмом RC5 с разными параметрами,^[2] назначив за взлом каждого сообщения приз в $10 000. Шифр с самыми слабыми параметрами RC5-32/12/5 был взломан в течение нескольких часов. Тем не менее, последний осуществлённый взлом шифра RC5-32/12/8 потребовал уже 5 лет вычислений в рамках проекта распределённых вычислений RC5-64 (здесь 64=b·8, длина ключа в битах) под руководством distributed.net. По-прежнему неприступными пока остаются RC5-32/12/b для b от 9 до 16. distributed.net запустил проект RC5-72 для взлома RC5-32/12/9, в котором по состоянию на октября 2013 года удалось перебрать около 3 % ключей.^[3]

В мае 2007 года RSA Security Inc. объявила о прекращении поддержки соревнования и выплаты денежного вознаграждения. Чтобы не прекращать проект RC-72, distributed.net решила спонсировать для него приз в $4 000 из собственных средств.^[4]

Атака по времени выполнения

На платформах, где операция циклического сдвига на переменное число битов выполняется за различное число тактов процессора, возможна атака по времени исполнения на алгоритм RC5. Два варианта подобной атаки были сформулированы криптоаналитиками Говардом Хейзом и Хеленой Хандшух (англ. Helena Handschuh). Они установили, что ключ может быть вычислен после выполнения около 220 операций шифрования с высокоточными замерами времени исполнения и затем от 228 до 240 пробных операций шифрования. Самый простой метод борьбы с подобными атаками — принудительное выполнение сдвигов за постоянное число тактов (например, за время выполнения самого медленного сдвига).

RC5XOR

В этом алгоритме сложение с ключом раунда по модулю ${\displaystyle 2^{w}}$ заменено операцией XOR:

${\displaystyle A_{i+1}=((A_{i}\oplus B_{i})\lll B_{i})\oplus S_{2i}}$

${\displaystyle B_{i+1}=((B_{i}\oplus A_{i})\lll A_{i})\oplus S_{2i+1}}$

Этот алгоритм оказался уязвим к дифференциальному и линейному криптоанализу. Бирюкову и Кушилевицу удалось найти атаку методом дифференциального криптоанализа для алгоритма RC5XOR-32/12/16, используя 228 выбранных открытых текстов.

RC5P

В этом алгоритме сложение двух обрабатываемых «подблоков» операцией XOR заменено сложением по модулю ${\displaystyle 2^{w}}$ :

${\displaystyle A_{i+1}=((A_{i}+B_{i})\lll B_{i})+S_{2i}}$

${\displaystyle B_{i+1}=((B_{i}+A_{i})\lll A_{i})+S_{2i+1}}$

Этот алгоритм оказался уязвим к дифференциальному криптоанализу.^{[источник не указан 2920 дней]}

RC5PFR

В данном алгоритме циклический сдвиг осуществляется на фиксированное для данного раунда число бит, а не на переменное.

${\displaystyle A_{i+1}=((A_{i}\oplus B_{i})\lll R_{i})+S_{2i}}$

${\displaystyle B_{i+1}=((B_{i}\oplus A_{i})\lll R_{i})+S_{2i+1}}$ ,

где ${\displaystyle R_{i}}$ фиксированное число.

Этот алгоритм не достаточно хорошо изучен, однако предполагается,^[кем?] что он неустойчив к дифференциальному криптоанализу.

RC5KFR

В этом алгоритме число бит сдвига зависит от ключа алгоритма и от текущего раунда:

${\displaystyle A_{i+1}=((A_{i}\oplus B_{i})\lll R_{i}(L_{i}))+S_{2i}}$

${\displaystyle B_{i+1}=((B_{i}\oplus A_{i})\lll R_{i}(L_{i}))+S_{2i+1}}$ ,

Этот алгоритм также не достаточно хорошо изучен.

RC5RA

В этом алгоритме число бит сдвига определяется с помощью некоторой функции от другого «подблока»:

${\displaystyle A_{i+1}=((A_{i}\oplus B_{i})\lll f(L_{i}))+S_{2i}}$

${\displaystyle B_{i+1}=((B_{i}\oplus A_{i})\lll f(L_{i}))+S_{2i+1}}$ ,

Предполагается,^[кем?] что алгоритм RC5RA ещё более стоек к известным методам криптоанализа, чем RC5.