Exemplu de rețea de substituție-permutare (SPN).

Am intrat în contact cu un algoritm care se ocupă de SPN într-un exemplu, mai întâi aș dori să dau o definiție a ceea ce este:

Lăsa $l, m, $ și $N$ fie numere întregi pozitive, fie $\pi_s: \{0,1\}^l \la \{0,1\}^l$ fii o permutare și lasă $\pi_p:\{1,...,lm\} \la \{1,...,lm\}$ fi o permutare. Lăsa $P = C = \{0,1\}^{lm}$ și $K \subseteq (\{0,1\}^{lm})^{N+1}$ constau din toate programele de cheie posibile care ar putea fi derivate dintr-o cheie inițială $K$ folosind algoritmul de programare a cheilor. Pentru un program cheie $(K^1, ..., K^{N+1})$, criptăm textul simplu $x$ folosind un algoritm cunoscut (pe care nu l-am putut introduce):

Așadar, aș dori să lucrez la următorul exemplu:

Presupune $l = m = N = 4$. Lăsa $\pi_s$ fi definit după cum urmează (cu intrare $z$), și ieșire (scrisă cu notație hexazecimală)$\pi_s$, ($0 \leftrightarrow(0,0,0,0)$, ..., $9 \leftrightarrow(1,0,0,1), A \leftrightarrow(1,0,1,0)$, și așa mai departe; si lasa $\pi_p$ fi definit ca:

$\pi(1)=1$, $\pi(2)=5$, $\pi(3)=9$, $\pi(4)=13$, $\pi(5)=2$, $\pi(6)=6$, $\pi(7)=10$, $\pi(8)=14$, $\pi(9)=3$, $\pi(10)=7$, $\pi(11)=11$, $\pi(12)=15$, $\pi(13)=4$, $\pi(14)=8$, $\pi(15)=12$, $\pi(16)=16$.

Să presupunem că cheia este $K = 0011 $ $1010$ $1001$ $0100$ $1101$ $0110$ $0011$ $1111$, cu text simplu $x = 0010$ $0110$ $1011$ $0111$, atunci cum se aplică linie cu linie (în algoritm)? În plus, aș dori să înțeleg, de exemplu, atribuim $w^{r-1} \oplus K^r $ la $u^r$, De ce $v_{<i>}\leftarrow \pi_s(u^r_{<i>})$?

Dat fiind $v_{<i>} = (x_{{(i-1)}{l-1}}, ..., x_{il})$,

Întrebarea este citită ca;

Avem Rețea de substituție – Permutation Network (SPN)

• un cifru bloc cu dimensiunea blocului $lm$
• Adăugarea cheii rotunde cu $K^r$
• $\pi_s$ este partea de difuzie și este S-box de dimensiunea de intrare-ieșire $l$ și acest lucru este valabil deoarece SPN necesită cutii S inversabile, de asemenea, subindexul indică acest lucru.
• $\pi_p$ este permutarea pasului de confuzie cu dimensiunea $lm$.

O singură linie rotundă cu linie (unele părți nu sunt calculate deoarece nu cunoaștem permutarea)

 [0010 0110 1011 0111] : w^r-1 ca intrare rotundă
 [0011 1010 1001 0100] : X-sau cu cheia rotundă K^r   
 [0001 1100 0010 0011] : X-sau rezultat
 [Sbox Sbox Sbox Sbox]: Aplicați Sbox-ul pentru fiecare bloc, adică \pi_x
 [ Permutare la confuzie] : Aplicați \pi_p pentru confuzie

Nu există un program de cheie definit, așa că nu putem aplica mai mult de două runde sau 1 rundă așa cum a făcut AES (prima x-sau cu cheia, apoi runda se termină cu o subcheie x-sau)

În plus, aș dori să înțeleg, de exemplu, atribuim $w^{r-1} \oplus K^r $ la $u^r$, De ce $v_{<i>}\leftarrow \pi_s(u^r_{<i>})$?

Dat fiind $v_{<i>} = (x_{{(i-1)}{l-1}}, ..., x_{il})$,

• $w^{r-1} \oplus K^r $ este probabilă intrarea înainte de adăugarea cheii. Putem presupune că este intrarea în rundă.
• $u^r$ este rezultatul tastei x-sau.
• $v_{<i>}\leftarrow \pi_s(u^r_{<i>})$; dacă ne uităm cu atenție la indecși, aceasta înseamnă să scufundăm dimensiunea blocului $l$ bloc de dimensiuni pentru intrarea în $\pi_s$. În exemplu, are dimensiunea 4 și avem apel de 4 $\pi_s$ într-o rundă.