Что такое блочный шифр?

Блочный шифр - это симметричный криптографический алгоритм, используемый для шифрования конфиденциальных данных. Программы или алгоритмы, которые фактически выполняют задачу сокрытия данных, называются шифрами. Скремблирование или шифрование данных обеспечивает и другие преимущества, помимо секретности. Шифрование также может гарантировать, что сообщение не было изменено, а также проверять личность отправителя.

Криптография - это наука о превращении читаемых незашифрованных данных, называемых открытым текстом, в зашифрованные данные, называемые шифротекстом. Блочные шифры отличаются от другой основной категории симметричных алгоритмов, потоковых шифров тем, что они шифруют данные кусками или блоками вместо одного символа за раз. Блочный шифр, как правило, считается более безопасным, чем потоковый, потому что он более случайный, а потоковый шифр работает быстрее, когда открытый текст короткий.

Концепция симметричного блочного шифра исходит из фактического процесса шифрования данных. Симметричная криптография, также называемая криптографией с закрытым ключом, использует один ключ для шифрования и дешифрования данных. Важно, чтобы ключ оставался закрытым, потому что любой, кто имеет его, может прочитать любое отправленное сообщение. Это отличается от асимметричной криптографии, в которой используются два ключа: закрытый закрытый ключ и открытый ключ, доступный каждому.

Использование криптографии датируется много веков и присутствовало в древнем Египте и Риме. Юлий Цезарь использовал то, что сейчас широко известно как шифр Цезаря, чтобы передавать секретные сообщения своим генералам. Криптографические системы постоянно подвергаются атакам, и поскольку старые алгоритмы нарушаются, криптографы разрабатывают новые программы для сокрытия сообщений. Некоторые популярные версии блочных шифров включают стандарт шифрования данных (DES), усовершенствованный стандарт шифрования (AES) и международный алгоритм шифрования данных (IDEA).

DES является хорошо известным обычным блочным шифром, который использует 56-битный симметричный ключ. Данные зашифрованы в 64-битных блоках. Каждый раз, когда DES шифрует 64-битный блок открытого текста, он выполняет его по алгоритму 16 раз или раундов. Из-за короткого 56-битного ключа DES больше не считается безопасным для многих приложений.

AES был выбран в октябре 2000 года Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) в качестве более безопасной замены для DES. AES использует три разных ключа для выполнения нескольких циклов шифрования в блоках открытого текста размером 128 бит. Размеры ключей составляют 128, 192 и 256 бит.

Другим блочным шифром является IDEA, который широко используется в Европе и использует 128-битный ключ для выполнения восьми циклов шифрования на 64-битных блоках открытого текста. IDEA была создана в 1992 году Джеймсом Мэсси и Сюэцзя Лай в рамках исследовательского контракта со шведским технологическим фондом. Хотя IDEA была разработана с частными грантами, она бесплатна для некоммерческого использования.