Дэс это что: Дзета-потенциал. Двойной электрический слой.

Содержание

Дзета-потенциал. Двойной электрический слой.

В дисперсных системах на поверхности частиц (на границе раздела частица-дисперсионная среда) возникает двойной электрический слой (ДЭС). Двойной электрический слой представляет собой слой ионов, образующийся на поверхности частицы в результате адсорбции ионов из раствора или диссоциации поверхностных соединений. Поверхность частицы приобретает слой ионов определенного знака, равномерно распределенный по поверхности и создающий на ней поверхностный заряд. Эти ионы называют потенциалопределяющими (ПОИ). К поверхности частицы из жидкой среды притягиваются ионы противоположного знака, их называют противоионами (ПИ).

Таким образом, двойной электрический слой состоит из потенциалопределяющих ионов и слоя противоионов, расположенных в дисперсионной среде. Слой противоионов состоит из двух слоев:

  • Адсорбционный слой (плотный слой), примыкающий непосредственно к межфазной поверхности. Данный слой формируется в результате электростатического взаимодействия с потенциалопределяющими ионами и специфической адсорбции.
  • Диффузный слой, в котором находятся противоионы. Эти противоионы притягиваются к частице за счет электростатических сил. Толщина диффузного слоя зависит от свойств системы и может достигать больших значений.

При движении частицы двойной электрический слой разрывается. Место разрыва при перемещении твердой и жидкой фаз друг относительно друга называется плоскостью скольжения. Плоскость скольжения лежит на границе между диффузными и адсорбционными слоями, либо в диффузном слое вблизи этой границы. Потенциал на плоскости скольжения называют электрокинетическим или дзета-потенциалом (ζ-потенциал).

Другими словами, дзета-потенциал - это разность потенциалов дисперсионной среды и неподвижного слоя жидкости, окружающего частицу.

Теории двойного электрического слоя широко используются для интерпретации поверхностных явлений. Однако не существует прямых методов измерения потенциалов на границе адсорбционного слоя. Для количественного определения величины электрического заряда в двойном электрическом слое широко используется дзета-потенциал. Дзета-потенциал не равен адсорбционному потенциалу или поверхностному потенциалу в двойном электрическом слое. Тем не менее, дзета-потенциал часто является единственным доступным способом для оценки свойств двойного электрического слоя. Знание дзета-потенциала важно во многих областях производственной и исследовательской деятельности.

Строение двойного электрического слоя

Образование двойного электрического слоя приводит к появлению электрического потенциала, который убывает с расстоянием, и его значение в разных точках соответствует:

  • Поверхностному потенциалу φ
  • Потенциалу адсорбционного слоя φδ
  • Дзета-потенциалу ζ

Важность определения дзета-потенциала

Важность дзета-потенциала состоит в том, что его значение может быть связано с устойчивостью коллоидных дисперсий. Дзета-потенциал определяет степень и характер взаимодействия между частицами дисперсной системы.

Для молекул и частиц, которые достаточно малы, высокий дзета-потенциал будет означать стабильность, т.е. раствор или дисперсия будет устойчивы по отношению к агрегации. Когда дзета-потенциал низкий, притяжение превышает отталкивание, и устойчивость дисперсии будет нарушаться. Так, коллоиды с высоким дзета-потенциалом являются электрически стабилизированными, в то время, как коллоиды с низким дзета-потенциалом склонны коагулировать или флокулировать.

Значение дзета-потенциала равное 30 мВ (положительное или отрицательное) можно рассматривать как характерное значение, для условного разделения низко-заряженных поверхностей и высоко-заряженных поверхностей. Чем больше электрокинетический потенциал, тем устойчивее коллоид.

Таблица устойчивости коллоидной системы для различных значений дзета-потенциала.
Дзета-потенциал Устойчивость коллоидной системы
От 0 до ± 30 мВ Плохая устойчивость (возможна коагуляция или флокуляция)
Больше ± 30 мВ Хорошая устойчивость

Двойной электрический слой - это... Что такое Двойной электрический слой?

Двойной электрический слой (межфазный) (ДЭС) — слой ионов, образующийся на поверхности частиц в результате адсорбции ионов из раствора, диссоциации поверхностного соединения или ориентировании полярных молекул на границе фаз. Ионы, непосредственно связанные с поверхностью называются потенциалоопределяющими. Заряд этого слоя компенсируется зарядом второго слоя ионов, называемых противоионами.

Механизм образования ДЭС

Двойной электрический слой возникает при контакте двух фаз, из которых хотя бы одна является жидкой. Стремление системы понизить поверхностную энергию приводит к тому, что частицы на поверхности раздела фаз ориентируются особым образом. Вследствие этого контактирующие фазы приобретают заряды противоположного знака, но равной величины, что приводит к образованию двойного электрического слоя. Можно выделить три механизма образования ДЭС:

  1. Переход ионов или электронов из одной фазы в другую (поверхностная ионизация). Примером может служить диссоциация поверхностных функциональных групп, принадлежащих одной из фаз (как правило, твердой). Для определения знака заряда поверхности используется правило Фаянса — Панета
  2. Преимущественная адсорбция в межфазном слое ионов одного знака.
  3. Ориентирование полярных молекул в поверхностном слое. По этому механизму ДЭС образуется в случае, если вещества, составляющие фазы системы не могут обмениваться зарядами. Для определения знака заряда поверхности используют правило Кёна, гласящее, что из двух соприкасающихся фаз положительно заряжается та, которая имеет большую диэлектрическую проницаемость.

Строение ДЭС

Строение ДЭС

В отсутствие теплового движения частиц, строение двойного электрического слоя подобно строению плоского конденсатора. Но в отличие от идеального случая, ДЭС в реальных условиях имеет диффузное (размытое) строение. Согласно современной теории структуру ДЭС составляют два слоя:

  • Слой Гельмгольца или адсорбционный слой, примыкающий непосредственно к межфазной поверхности. Этот слой имеет толщину δ, равную радиусу потенциалопределяющих ионов в несольватированном состоянии.
  • Диффузный слой или слой Гуи, в котором находятся противоионы. Диффузный слой имеет толщину λ, которая зависит от свойств системы и может достигать больших значений. Толщина диффузного слоя рассчитывается по формуле:

Электрической характеристикой ДЭС является потенциал φ. Существует несколько характеристических потенциалов:

  • Потенциал диффузного слоя φδ, соответствующий границе адсорбционного и диффузного слоёв. Внутри диффузного слоя потенциал можно рассчитать по уравнению Гуи-Чепмена:
  • Потенциал φx=λ, меньший, чем φδ в e раз и характеризующий толщину диффузного слоя.
  • Электрокинетический потенциал или дзета-потенциал. Этот потенциал соответствует плоскости скольжения и является частью потенциала диффузного слоя. Плоскость скольжения образуется в результате того, что при движении дисперсных частиц наиболее удаленная часть диффузного слоя не участвует в движении, а остается неподвижной. Поэтому появляется нескомпенсированность поверхностного заряда частицы и становятся возможными электрокинетические явления. Дзета-потенциал является одной из важнейших характеристик двойного электрического слоя.

Ссылки

Дизельные генераторы и электростанции - основные понятия - Отраслевая аналитика - Статьи

10.04.13

Дизельный генератор (дизельная электростанция) — это электротехническое устройство, состоящее из генератора электричества (альтернатора) и двигателя на дизельном топливе, вращающего генератор. В зависимости от исполнения выделяют стационарные и мобильные дизель-генераторы, которые в свою очередь могут быть открытого типа, в шумозащитном кожухе или блок-контейнере.

Важно понимать различие между терминами "дизельный генератор", "дизель-генераторная установка (ДГУ)" и "дизель-электростанция".

Дизельный генератор - это агрегат, состоящий из альтернатора и дизельного ДВС, которые соединены между собой.
Дизель-генераторная установка (или ДГУ) - это дизельный генератор, закрепленный на раме, укомплектованный панелью управления, баком для горючего, а также защитным кожухом или установленный в блок-контейнере.
Дизельная электростанция (ДЭС) в свою основана на Дизель-генераторной установке, и подключенных к ней приборов автоматизации, перераспределения или трансформации электричества, источников бесперебойного питания, пульта дистанционного управления и других устройств. Таким образом, конструкция ДЭС представляет собой объединение электрогенератора, ДВС, сварной рамы, оборудования для управления и осуществления надзора за состоянием электростанции.

Генерация тока в аппарате происходит за счет преобразования энергии вращения альтернатора в электодвижущую силу. Генераторы делятся на два випа: синхронного типа и асинхронного.
Генератор асинхронный представляет собой электродвигатель, в котором для создания ЭДС используется остаточная намагниченность ротора. Из-за отсутствия необходимости охлаждения обмотки и подачи на нее электричества, асинхронные генераторы имеют долгий срок службы и высокую надежность. Однако в генераторах такого типа частота и напряжение тока зависят от скорости вращения двигателя, и поэтому не всегда стабильны.

Ротор синхронных генераторов имеет обвивку из электропроводов, которые запитываются электрическим током, создающим магнитное поле. Вращаясь, оно создает электродвижущую силу на обмотке статора (неподвижной части агрегата). Меняя параметры входного тока (подаваемого на ротор), можно регулировать выходные характеристики электричества. Поэтому синхронные генераторы имеют на выходе напряжение и частоту тока с высокими показателями стабильности. Также к достоинствам синхронных генераторов относится возможность подключения оборудования с повышенными пусковыми нагрузками: компрессоров, насосного оборудования, электродвигателей, аппаратов для сварки и т.д.

По выходному напряжению выделяют однофазные и трехфазные дизельные электростанции.
Однофазные генераторы имеют одну величину выходного напряжения - 220В (или 380). Трехфазные имеют на выходе напряжение и 220В и 380В. Коэффициент полезного действия у 3-фазных ДЭС выше, чем у однофазных.

Для охлаждения дизельных электростанций используется либо воздушный поток, либо специальная охлаждающая жидкость.
Воздушный способ охлаждения позволяет эксплуатировать дизель-генератор без остановки в течение не более 10 часов. Затем, необходимо будет провести одно-двух часовое охлаждение ДГУ, после которого устройство можно запустить опять. Поэтому, как правило, ДЭС с охлаждением воздушного типа используются в качестве резервного или аварийного источника электроэнергии.
Дизель электростанции с жидкостным охлаждением способны работать непрерывно в круглосуточном режиме, поэтому отлично подходят для основного энергоснабжения.

Широкий диапазон мощностей и вариантов исполнения дизельных электростанций позволяют использовать их в различных сферах: в строительстве, в торговле, в производстве, для проведения выездных мероприятий. Дизель-генераторы незаменимы при необходимости подачи электричества на удаленных объектах: промышленных поселках, военных городках, предприятиях связи.
Для подстраховки на случай отключения центральной электросети, ДГУ - дизельные генераторы обязательно используются в медицинских учреждениях, гостиницах и т.д. Приемлемая масса и габаритные размеры дизель-генераторных установок делают возможным их применение на ж/д и морском транспорте.


Разделы / Помощь в выборе генераторов и электростанций

ДЭС и субсидия - разные понятия

С 1 июля 2010 года меры социальной поддержки по оплате жилого помещения и коммунальных услуг предоставляются в соответствии с изменениями, внесенными в постановление Правительства Омской области 

№ 229-п «Об утверждении порядка предоставления мер социальной поддержки по оплате жилого помещения и коммунальных услуг отдельным категориям граждан в Омской области» путем перечисления денежного эквивалента скидки (далее — ДЭС) каждому льготнику через кредитные учреждения или организации почтовой связи.

В связи с этим у граждан, пользующихся мерами социальной поддержки, возникает много вопросов. Рассмотрим часто встречающиеся.

— До монетизации скидка на коммунальные услуги была больше, чем сейчас выплачивают ДЭС. Почему?

— Денежный эквивалент скидки рассчитывается, исходя из платежей, начисленных льготнику за предыдущий месяц, денежный эквивалент скидки может отличаться от фактических начислений в квитанции на очередной месяц. Это связано с тем, что организация по какой-либо причине не предоставила данные о начислениях и фактической оплате за коммунальные услуги за предыдущий месяц, либо данные недостаточно верны. Учитывая это, гражданам, которые принадлежат к той или иной льготной категории, рекомендуем производить оплату коммунальных услуг за текущий месяц до 25 числа.

Если перечисление за какой-либо месяц отсутствует — возможно, ранее было выплачено больше, чем назначено, и поэтому в следующем месяце идет удержание. Такая ситуация зачастую возникает у тех, кто пользуется газовым отоплением.

— Как быть, если ДЭС из месяца в месяц не доплачивают?

— В связи с этим предусмотрена система перерасчетов. Перерасчет производится на основании сведений о фактической оплате за коммунальные услуги, полученных от организаций, оказывающих жилищно-коммунальные услуги.

Если гражданин с чем-то не согласен, ему нужно обратиться в отдел жилищных субсидий и льгот БУ «Центр социальных выплат и материально-технического обеспечения по Саргатскому району Омской области» с квитанциями  для осуществления перерасчета. Специалисты отдела имеют возможность внести данные о фактической оплате и произвести перерасчет за предыдущие месяцы.

Еще важно не забывать, что при расчете ДЭС по отдельным категориям учитывается норма площади жилого помещения, приходящаяся на льготника, и количество проживающих лиц. Ведь в ряде случаев при расчете ДЭС фактические расходы на оплату коммунальных услуг делятся на количество проживающих, и уже исходя из полученной доли, производится расчет и начисление ДЭС.

— Имею печное отопление и баллонный газ. Какие нужны документы для получения ДЭС на приобретение твердого топлива и сжиженного газа в баллонах?

— Граждане, имеющие право на меры социальной поддержки по приобретению твердого топлива (уголь, дрова) и сжиженного газа в баллонах на 2011 год, обязаны предоставить в отдел жилищных субсидий и льгот справку о составе семьи с указанием наличия печного отопления, договор на поставку сжиженного газа в баллонах и абонентскую книжку.

— Имею право на меру социальной поддержки по оплате жилого помещения и коммунальных услуг по разным основаниям. На что могу рассчитывать?

— Если гражданин имеет право на меры социальной поддержки по оплате жилого помещения и коммунальных услуг по разным основаниям, например, педагогический работник и ветеран труда, то ДЭС ему предоставляется по одному основанию — выбору гражданина.

Комментируя претензию авторов письма о работе отдела жилищных субсидий и льгот, опубликованную в газете от 20 мая, хочу пояснить. Во-первых, субсидия — это денежная выплата гражданам в случае, если их расходы на оплату жилого помещения и коммунальных услуг превышают величину максимально допустимой доли расходов на оплату жилого помещения и коммунальных услуг в совокупном доходе семьи. Субсидия может быть назначена как льготным категориям граждан, так и гражданам, не имеющим льготу.

Льготы, которые после монетизации в июле 2010 года получили название «денежный эквивалент скидки на оплату жилья и коммунальных услуг» (называем их сокращенно ДЭС), предоставляются в зависимости от того, принадлежит ли гражданин к той или иной льготной категории, и не зависят от дохода гражданина. Не следует путать понятие ДЭС и понятие субсидии. Это разные меры социальной поддержки.

Во-вторых, поскольку начисление ДЭС происходит автоматически компьютерной программой, ошибки не всегда связаны с человеческим фактором. Если в связи с этим возникает частичная либо полная неоплата, доплата будет обязательно произведена в следующем месяце, как в случае с авторами письма.

В-третьих, начисление ДЭС осуществляется опережающим (авансовым) способом для того, чтобы гражданин, получив денежные средства, оплатил коммунальные услуги за текущий месяц. Например, получив деньги в мае, он заплатил за коммунальные услуги за май.

Что касается проведения консультаций: если консультант отдела занят, гражданин может обратиться к любому другому специалисту отдела либо к начальнику отдела, не создавая очереди и не теряя времени.

Е.С. Ковыршин, начальник отдела жилищных субсидий и льгот.

Разговорник | Посольство Японии в России

Разговорник | Посольство Японии в России

本ホームページは「JavaScript」が使われております。
「JavaScript」をONにしてご利用ください。

2017/3/15

Приветствия, выражение благодарности

Доброе утро
Добрый вечер
Здравствуйте, как дела?
Спасибо, всё хорошо
Рад с вами познакомиться
Извините, пожалуйста
Поздравляю вас
Меня зовут…
Спасибо за приглашение
Спасибо за помощь(за сотрудничество)
Спасибо за подарок
Очень вам обязан
Спасибо за тёплый приём
Спасибо
Не стоит благодарности
Охаё: годзаимас
Комбанва
Коннитива, о-гэнки дэс ка?
Гэнки дэс
Хадзимэмаситэ, ёросику о-нэгай симас
Сумимасэн
Омэдэто: годзаимас
Ватаси ва … дэс
Го-сё:тай аригато: годзаимас
Го-кё:рёку аригато: годзаимас
Прэзэнто аригато: годзаимас
О-сэва ни наримасита
Го-синсэцу аригато:
Аригато: (годзаимас), До:мо
Доитасимаситэ

Приглашение. Просьба.

Я хочу пригласить вас в Россию
Я хочу пригласить вас в ресторан
Пообедаем вместе
Позавтракаем вместе
Поужинаем вместе
Пойдёмте вместе с нами в …
Встретимся в холле гостиницы в 6 часов вечера
Сфотографируемся вместе
У меня к вам просьба
Помогите мне, пожалуйста
Позовите переводчика
Вызовите такси
Росиа ни го-сё:тай ситай то омоимас
Рэсуторан ни го-сё:тай ситай то омоимас
Тю:сёку-о го-иссёни икага дэс ка?
Тё:сёку-о го-иссёни икага дэс ка?
Ю:сёку-о го-иссёни икага дэс ка?
…ни иссёни икимасэн ка?
Хотэру-но хо:ру дэ року-дзи ни о-аи симасё
Иссёни сясин-о торимасё
О-нэгай га аримас
Тэцудаттэ кудасай,Тасукэтэ кудасай
Цу:яку-о ёндэ кудасай
Такуси-о ёндэ кудасай

Вопросы

Где моя комната?
Где находится гостиница?
Где находится банк?
Как прoехать к гостинице?
Где я могу купить телефонную карточку?
Где находится почта?
Во сколько мы встречаемся?
Где мы встречаемся?
Сколько это стоит?
Что это?
Почему?
Где?
Кто это?
Можно заплатить кредитной карточкой?
Зачем(для чего)?
Ватаси-но хэя ва доко дэс ка?
Хотэру ва доко ни аримас ка?
Гинко: ва доко ни аримас ка?
Хотэру мадэ ва до: иттара ии дэс ка?
Тэрэхон ка:до-о доко дэ уттэимас ка?
Ю:бинкёку ва доко дэс ка?
Нан-дзи ни матиавасэсимас ка?
Доко дэ матиавасэсимас ка?
Корэ ва о-икура дэс ка?
Корэ ва нан дэс ка?
Надзэ дэс ка? Доситэ дэс ка?
Доко дэс ка?
Коно хито ва доната дэс ка?
Курэдитто ка:до дэ хараттэ мо ии дэс ка?
Нан-но тамэ дэс ка?

Пожелания

Я хочу поменять деньги
Я хочу поехать в …
Завтра хочу проснуться в … часов …минут
Хочу завести будильник
Я хочу позвонить в Москву
Хочу пить
Хочу спать
Я голоден (хочу есть)
Я хочу пойти в театр(Кабуки)
Хотел бы купить книгу
О-канэ-о рё:гаэ ситай дэс
…ни икитай дэс
Аса …дзи …фун ни окитай то омоимас
Мэдзамаси токэй-о какэтай дэс
Мосукува ни дэнва ситай дэс
Нодо га кавакимасита
Нэмуй дэс
О-нака га суйтэимас
(кабуки) гэкидзё э икитай дэс
Хон-о каитай то омоимас

Затруднения

Могу
Не могу
Я могу поехать с вами
Я не могу поехать с вами
Очень жаль, но не могу
Я занят (у меня нет времени)
Мне нужно спешить
Я опаздываю
Я заблудился
Извините, что заставил вас ждать
Я не понимаю
Я понимаю
У меня болит (голова)
Живот
Рука
Нога
Сердце
Мне плохо(плохо себя чувствую)
Я простудился
Мне нужно лекарство
Дэкимас
Дэкимасэн
Аната то иссёни ику кото га дэкимас
Аната то иссёни ику кото га дэкимасэн
Дзаннэн дэс га дэкимасэн
Ватаси ва исогасий
Исоганакэрэба наримасэн
Окурэмас
Мити ни маётта
О-матасэ симасита
Вакаримасэн
Вакаримас
Атама га итай
О-нака га итай
Тэ га итай
Аси га итай
Синдзо: га итай
Кибун га варуку натта
Кадзэ-о хийта
Кусури га хосий

Встреча

Встретимся на 1-м этаже
В 6 часов вечера
На 2-м этаже
В 10 часов утра
В холле гостиницы
Перед входом в гостиницу
Иккай дэ аимасё
Року-дзи ни
Ни кай дэ
Аса дзю-дзи ни
Хотэру но роби: дэ
Хотэру но иригути но маэ дэ

Количественные числительные

Числительные
Сколько?
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Су:си
икуцу (доно гурай)
дзэро (рэй)
ити хитоцу
ни футацу
сан миццу (мицу)
си ёццу (ёцу)
го ицуцу
року муццу (муцу)
сити нанацу
хати яццу (яцу)
ку (кю:) коконоцу
дзю: то:

Далее в счете китайскими числительными к 10 непосредственно присоединяется соответствующее число, показывающее единицы:

11
12
13
14
15
16
17
18
19
дзю:-ити
дзю:-ни
дзю:-сан
дзю:-си (дзю:-ён)
дзю:-го
дзю:-року
дзю:-сити (дзю:-нана)
дзю:-хати
дзю:-ку (дзю:-кю)

Для обозначения десятков от 20 и далее, к числам 2 (ни), 3 (сан) и т. д. непосредственно присоединяется 10 (дзю:):

20
30
40
ни-дзю:
сан-дзю:
си-дзю: (ён-дзю:)

В японском языке счет до 10 ведется, так называемыми, ''китайскими числительными'', и ''японскими числительными'', а начиная от 11 и так далее – только китайскими.

50
60
70
80
90
100
го-дзю:
року-дзю:
сити-дзю: (нана-дзю:)
хати-дзю:
кю:-дзю: (ку-дзю:)
хяку

Далее числа образуются по той же модели, т. е. к 100 (хяку) непосредственно присоединяются единицы, а затем десятки и единицы.

Дизель-генераторы | ООО "АрхСкан"

Полный модельный ряд новых дизельных электростанций Scania

Powered by Scania — дизельные эдектростанции мощьностью от 200 до 650 кВт, обеспечивающие непрерывную работу в совокупности с очень низкими эксплуатационными расходами.

Дизельные электростанции с двигателями Scania – это силовое оборудование, предназначенное для промышленного применения и рассчитанное на эксплуатацию в тяжёлых условиях с присущей ему надежностью и топливной экономичностью. Именно эти электростанции можно увидеть на современных, сложных объектах России. 

Отличительной особенностью ДЭС с двигателями Scania является сочетание цена – качество; долговечность – надёжность; практичность – простота. Эти двигатели уже давно доказали свою прочность и долговечность в любых климатических и природных условиях.

Идеальная дизель-генераторная установка

Надёжная установка, которая обеспечивает непрерывную работу, низкие эксплуатационные расходы и долгосрочную приб ыль. Эти конечные преимущества электростанций с двигателями Scania были продуманы еще на стадии ее проектирования.

В результате к вашим услугам готов широкий модельный ряд предельно надёжных и экономичных энергетических установок, созданных на базе двигателей Scania последнего поколения. Эти двигатели уже давно доказали свою прочность и долговечность в любых климатических и природных условиях.

Каждая электростанция с двигателем Scania — это готовое решение для вашего бизнеса с качеством Scania в каждой детали, от самого современного двигателя и генератора до совершенной системы управления.

Отличный приём нагрузки и время восстановления
Способность справляться с приёмом нагрузки при минимальном
времени восстановления является решающим фактором для
безопасной подачи электроэнергии в аварийной ситуации. Двигатели
Scania переносят скачки нагрузки эффективно и, несмотря на резкое
повышение мощности, уровень выбросов минимален.
Высокая топливная экономичность и экологичность
Электронная система управления двигателем Scania (EMS) совместно
с насос-форсунками способствует получению высокой мощности,
низкому расходу топлива, минимальной дымности и самому
экологически чистому выхлопу.
Сервисная сеть Scania в России работает для Вас
Двигатели электростанций Powered by SCANIA, построенные по
модульной схеме, обеспечивают легендарную надёжность и
долговечность, непрерывную работу и высокую эффективность.
Кроме того Вы получаете всестороннюю поддержку дилерской
сервисной сети Scania по всей России.
Лучшее подтверждение достижений
На протяжении более века компания Scania выпустила миллионы
двигателей, которые зарекомендовали себя как надежное,
качественное и долговечное решение для любой задачи.

Варианты размещения дизельных электростанций Scania


ДЭС в шумозащитном кожухе

 


ДЭС в контейнере

 

ДЭС в утепленном контейнере «Морской»

Создан для долгой работы в тяжёлых условиях

Неважно, нужна вам постоянная энергия или только подстраховка. Электростанции с двигателями Scania безотказно выполнят свою задачу!

Одиночная электростанция или энергетический комплекс

Потенциально возможно создать энергетический комплекс с параллельным подключением до 32 электростанций, но одиночная электростанция с двигателем Scania так же хороша, как и комплекс с точки зрения надёжности, долговечности и эффективности.

Электростанции Powered by SCANIA для любых задач

Powered by SCANIA означает, что сердце вашей электростанции — это легендарный двигатель Scania с присущей ему надёжностью и топливной экономичностью. Выберите мощность от 250 до 625 кВА и получите электростанцию, которая готова к работе в любых условиях. Постоянная работа или резервирование, капот, или контейнер, что бы вы не выбрали, это та правильная электростанция, которая вам нужна.

Каждая электростанция с двигателем Scania — это готовое решение для вашего бизнеса с качеством Scania в каждой детали, от самого современного двигателя и генератора до совершенной системы управления.

Дизельные генераторы Вепрь | Отечественные дизельные электростанции (ДЭС) в Москве от производителя

Компания «ЭнергоГрупп» занимается продажей надежных дизельных генераторов Вепрь в Москве. Любая продукция Вепрь отличается превосходным соотношением цены и качества.

Дизель-генераторы Вепрь выпускаются в нескольких сериях:

  • АДП — однофазные (230 В) и трехфазные генераторы (400 В). Выходная мощность — 2,4-17,6 кВт. Представляют собой каркас с установленным на нем ДВС и электрогенератором. Используются в качестве постоянных и резервных источников электропитания в промышленности и строительстве, а также применяются в быту.
  • АДА — однофазные (230 В) и трехфазные генераторы (400 В). Выходная мощность устройств составляет 7,7-41,8 кВт. На прочной станине под капотом или без него монтируется ДВС и электрогенератор. Такие дизель-электростанции Вепрь применяются в качестве основного и резервного источника питания в промышленности, строительстве и при чрезвычайных ситуациях.
  • АДС — однофазные (230 В) и трехфазные стационарные генераторы (400 В). Выходная мощность составляет 8,8-660 кВт. Мощный ДВС и электрогенератор размещаются на прочном основании. Предусмотрено как открытое исполнение, так и закрытое — в кожухе или в контейнере, значительно снижающем уровень шума, издаваемого установкой. Такие модели предназначены для интенсивной эксплуатации в течение длительного времени, в основном на производстве.

 

Использование в дизельных генераторах России двигателей торговых марок Yanmar, Daewoo, Deutz, Lombardini, ListerPetter и других в сочетании с применением специальных звукоизоляционных материалов позволяет обеспечивать низкий уровень шума при работе этих агрегатов.

Инновационные технологии подготовки рабочей смеси обуславливают более эффективное сгорание топлива, а также снижают токсичность выхлопных газов. Использование синхронных генераторов Sincro обеспечивает стабильность электрических параметров. Высокая надежность применяемых в конструкции силовых агрегатов позволяет эксплуатировать дизель-электростанции Вепрь в суровых российских условиях.

Все модели дизель-электростанций (ДЭС) оснащаются современными системами автоматики. Это оборудование контролирует заряд аккумуляторной батареи и температуру охлаждающей жидкости, а также давление и уровень масла. Вместе с тем система автоматики эффективно поддерживает заданную частоту вращения ДВС электрогенератора.

Дизель-генераторная установка Вепрь характеризуется экономичным расходом топлива и высоким КПД. Эти характеристики обуславливают низкую стоимость получаемой электроэнергии. Все модели предлагаемых дизельных генераторов полностью отвечают требованиям российских стандартов и соответствуют современным экологическим нормам. Продукция тестируется перед продажей. Причем проверку проходят как отдельные детали, так и агрегат в целом.

Преимущества покупки российских дизельных электростанций в «ЭнергоГрупп»

  • Мы работаем напрямую с поставщиком, а значит, продаем отечественные электрогенераторы (ДГУ) по ценам производителя.
  • Статус официального дилера определяет серьезные требования к сервису. Бесплатные консультации до заказа, помощь при выборе дизель-генераторов, удобная система оплаты двумя способами, доставка в тот же день — все это получает клиент, начав сотрудничать с нами. При необходимости будут произведены монтаж и пусконаладочные работы. Кроме того, высокое качество гарантийного и послегарантийного обслуживания дизель-генераторов позволяет нам удерживать старых и привлекать новых клиентов.
  • Широкий ассортимент товара и гибкая система скидок. У нас купить надежные дизель-генераторы (ДГУ) Вепрь проще, чем где-либо в другом месте!

Мы надеемся на долгое сотрудничество! Дизель-генератор Вепрь (Россия) — это выгодное приобретение!

Смотрите также:

Что такое стандарт шифрования данных (DES)?

Стандарт шифрования данных (DES) - это устаревший метод шифрования данных с симметричным ключом.

DES работает с использованием одного и того же ключа для шифрования и дешифрования сообщения, поэтому и отправитель, и получатель должны знать и использовать один и тот же закрытый ключ. Когда-то популярный алгоритм с симметричным ключом для шифрования электронных данных был заменен на DES более безопасным алгоритмом Advanced Encryption Standard (AES).

Первоначально разработанный исследователями IBM в начале 1970-х годов, DES был принят U.S. Government в качестве официального Федерального стандарта обработки информации (FIPS) в 1977 году для шифрования коммерческих и конфиденциальных, но несекретных правительственных компьютерных данных. Это был первый алгоритм шифрования, одобренный правительством США для публичного раскрытия. Это обеспечило быстрое внедрение DES в таких отраслях, как финансовые услуги, где потребность в надежном шифровании высока. Простота DES также позволила использовать его во множестве встроенных систем, смарт-карт, SIM-карт и сетевых устройств, требующих шифрования, таких как модемы, телевизионные приставки и маршрутизаторы.

Длина ключа DES и атаки полным перебором

Стандарт шифрования данных - это блочный шифр, что означает, что криптографический ключ и алгоритм применяются к блоку данных одновременно, а не по одному биту за раз. 56 или 72 057 594 037 927 936 попыток найти правильный ключ.

Несмотря на то, что немногие сообщения, зашифрованные с использованием шифрования DES, вероятно, будут подвергнуты такого рода попыткам взлома кода, многие эксперты по безопасности считали, что длина ключа в 56 бит недостаточна еще до того, как DES был принят в качестве стандарта. (Всегда были подозрения, что вмешательство АНБ ослабило исходный алгоритм IBM). Несмотря на это, DES оставался надежным и широко используемым алгоритмом шифрования до середины 1990-х годов. Однако в 1998 году компьютер, созданный Electronic Frontier Foundation (EFF), расшифровал сообщение в формате DES за 56 часов.Используя мощность тысяч компьютеров, объединенных в сеть, в следующем году EFF сократила время дешифрования до 22 часов.

Помимо обеспечения обратной совместимости в некоторых случаях, сегодня использование DES для обеспечения конфиденциальности данных является серьезной ошибкой проектирования безопасности в любой компьютерной системе, и ее следует избегать. Доступны гораздо более безопасные алгоритмы, такие как AES. Подобно дешевому замку для чемодана, DES защитит его содержимое от честных людей, но не остановит решительного вора.

Преемники DES

Сила шифрования напрямую связана с размером ключа, а длина ключа 56 бит стала слишком маленькой по сравнению с вычислительной мощностью современных компьютеров. Поэтому в 1997 году Национальный институт стандартов и технологий (NIST) объявил об инициативе по выбору преемника DES; в 2001 году он выбрал Advanced Encryption Standard в качестве замены. Стандарт шифрования данных (FIPS 46-3) был официально отозван в мае 2005 года, хотя Triple DES (3DES) утвержден до 2030 года для конфиденциальной правительственной информации.3DES выполняет три итерации алгоритма DES; если выбран вариант ввода номер один, каждый раз используется другой ключ для увеличения длины ключа до 168 бит. Однако из-за вероятности атаки типа «встреча посередине» эффективная защита, которую он обеспечивает, составляет всего 112 бит. Шифрование 3DES явно медленнее, чем простой DES.

Наследие DES

Несмотря на то, что срок полезного использования подошел к концу, появление стандарта шифрования данных послужило стимулом для изучения криптографии и разработки новых алгоритмов шифрования.До DES криптография была темным искусством, ограниченным сферой деятельности военных и правительственных разведывательных организаций. Открытый характер DES означал, что ученые, математики и все, кто интересуется безопасностью, могли изучить, как работает алгоритм, и попытаться взломать его. Как и в случае с любой популярной и сложной головоломкой, родилось повальное увлечение, а в данном случае - целая индустрия.

Стандарт шифрования данных

- обзор

DES

DES - стандарт шифрования данных, который описывает алгоритм шифрования данных (DEA).IBM разработала DES на основе своего более старого симметричного шифра Люцифера, в котором используется 64-битный размер блока (т. Е. Он шифрует 64 бита на каждом этапе) и 56-битный ключ.

Предупреждение об экзамене

Хотя DES обычно называют алгоритмом, технически это название опубликованного стандарта, который описывает DEA. Это может прозвучать как рассечение волос, но это важное различие, о котором следует помнить во время экзамена. DEA может быть лучшим ответом на вопрос, касающийся самого алгоритма.

Режимы DES

DES может использовать пять различных режимов для шифрования данных.Основное различие режимов - это блочный и эмулируемый поток, использование векторов инициализации и то, будут ли ошибки в шифровании распространяться на последующие блоки.

Fast Facts

Пять режимов DES:

Электронная кодовая книга (ECB)

Cipher Block Chaining (CBC)

Cipher Feedback (CFB) )

Обратная связь по выходу (OFB)

Режим счетчика (CTR)

ECB - это исходный режим DES.CBC, CFB и OFB были добавлены позже. Режим CTR - это новейший режим, описанный в специальной публикации NIST 800-38a (см. Http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-38a/sp800-38a.pdf).

Электронная кодовая книга

ECB - самая простая и самая слабая форма DES. Он не использует вектор инициализации или цепочку. Идентичные открытые тексты с одинаковыми ключами шифруются до идентичных зашифрованных текстов. Два открытых текста с частично идентичными частями, такими как заголовок письма, зашифрованные одним и тем же ключом, будут иметь частично идентичные части зашифрованного текста.

Цепочка блоков шифрования

Режим CBC - это блочный режим DES, в котором выполняется операция XOR от предыдущего зашифрованного блока зашифрованного текста к следующему блоку открытого текста, который должен быть зашифрован. Первый зашифрованный блок - это вектор инициализации, содержащий случайные данные. Эта «цепочка» разрушает шаблоны. Одним из ограничений режима CBC является распространение ошибок шифрования; ошибка шифрования в одном блоке будет каскадно распространяться на последующие блоки из-за цепочки, тем самым нарушая их целостность.

Шифр ​​обратной связи

Режим CFB очень похож на CBC, но основное отличие состоит в том, что CFB является потоковым режимом. Он использует обратную связь, которая является именем цепочки при использовании в потоковых режимах, для уничтожения шаблонов. Как и CBC, CFB использует вектор инициализации и уничтожает шаблоны, поэтому ошибки распространяются.

Обратная связь по выходу

Режим OFB отличается от CFB способом, которым осуществляется обратная связь. CFB использует предыдущий зашифрованный текст для обратной связи. Предыдущий зашифрованный текст - это подключ, соединенный с открытым текстом с помощью операции XOR.OFB использует подключ до , он подвергается операции XOR с открытым текстом. Поскольку на подключ не влияют ошибки шифрования, ошибки не будут распространяться.

Счетчик

Режим CTR аналогичен OFB; опять же разница в обратной связи. В режиме CTR используется счетчик, поэтому этот режим имеет те же преимущества, что и OFB, в том, что шаблоны уничтожаются и ошибки не распространяются. Однако есть дополнительное преимущество: поскольку обратная связь может быть такой же простой, как возрастающее число, шифрование в режиме CTR может выполняться параллельно.

В таблице 3.3 приведены пять режимов DES.

Таблица 3.3. Режимы DES Сводка

Тип Вектор инициализации Распространение ошибки?
Электронная кодовая книга (ECB) Блок Нет Нет
Цепочка блоков шифра (CBC) Блок Да Да Cipher Поток Да Да
Обратная связь по выходу (OFB) Поток Да Нет
Режим счетчика (CTR) Поток Да 28 Одиночный DES

Single DES - это оригинальная реализация DES, которая шифрует 64-битные блоки данных 56-битным ключом с использованием 16 раундов шифрования.Рабочий фактор, необходимый для взлома DES, был разумным в 1976 году, но прогресс в скорости ЦП и параллельная архитектура сделали DES уязвимым для атаки методом грубой силы сегодня, когда генерируются и используются все возможные ключи.

Triple DES

Triple DES применяет одинарное шифрование DES три раза для каждого блока. Формально называемый «алгоритмом тройного шифрования данных (TDEA) и обычно называемым TDES», он стал рекомендованным стандартом в 1999 году.

Что такое DES? Понимание алгоритма DES и его работы

Сегодня мы проводим большую часть своей жизни в Интернете.Будь то хранение нашей личной информации, поиск развлечений, совершение покупок или выполнение своей работы, наше общество все больше полагается на присутствие в Интернете.

Эта возросшая зависимость от Интернета означает, что информационная безопасность важна как никогда. Ставки сейчас слишком высоки. Пользователи должны знать, что их конфиденциальные данные остаются конфиденциальными, неизменными и легко доступны для авторизованных читателей.

Шифрование данных - это всего лишь одно оружие в арсенале кибербезопасности, но оно является одним из старейших и наиболее часто используемых.И поскольку обсуждение шифрования данных не обходится без упоминания DES, вот и все!

В этой статье «Что такое DES» вы подробно изучите следующие темы:

  • Что такое алгоритм DES?
  • шагов алгоритма DES
  • Режимы работы DES
  • Внедрение и тестирование DES
  • Если DES становится неактуальным, зачем его изучать?
  • Повышение квалификации в области кибербезопасности
  • Карьера в сфере кибербезопасности
Получите опыт в области ИТ-безопасности, включая управление безопасностью и рисками, а также многое другое, пройдя сертификационный учебный курс CISSP.Ознакомьтесь с программой курса.
Магистерская программа экспертов по кибербезопасности
Овладейте навыками профессионального курса по кибербезопасности

Что такое алгоритм DES?

Алгоритм DES (стандарт шифрования данных) представляет собой блочный шифр с симметричным ключом, созданный в начале 1970-х годов командой IBM и принятый Национальным институтом стандартов и технологий (NIST). Алгоритм берет простой текст в 64-битных блоках и преобразует их в зашифрованный текст с помощью 48-битных ключей.

Поскольку это алгоритм с симметричным ключом, он использует один и тот же ключ как для шифрования, так и для дешифрования данных.Если бы это был асимметричный алгоритм, он бы использовал разные ключи для шифрования и дешифрования.

DES основан на блочном шифре Фейстеля под названием LUCIFER, разработанном в 1971 году исследователем криптографии IBM Хорстом Фейстелем. DES использует 16 раундов структуры Фейстеля, используя разные ключи для каждого раунда.

DES стал утвержденным федеральным стандартом шифрования в ноябре 1976 года и впоследствии был подтвержден в качестве стандарта в 1983, 1988 и 1999 годах. Долгое время DES был стандартом шифрования данных в информационной безопасности.

Доминирование

DES подошло к концу в 2002 году, когда расширенный стандарт шифрования (AES) заменил алгоритм шифрования DES в качестве принятого стандарта после открытого конкурса по поиску замены. NIST официально отозвал FIPS 46-3 (подтверждение 1999 г.) в мае 2005 г., хотя Triple DES (3DES) по-прежнему утвержден для конфиденциальной правительственной информации до 2030 г.

Triple DES - это симметричный шифр с блоком ключей, который применяет шифр DES в трех экземплярах. Он шифрует с помощью первого ключа (k1), дешифрует с помощью второго ключа (k2), а затем шифрует с помощью третьего ключа (k3).Также существует двухклавишный вариант, где k1 и k3 - одинаковые ключи.

NIST пришлось заменить алгоритм DES, потому что длина его 56-битного ключа была слишком маленькой, учитывая возросшую вычислительную мощность новых компьютеров. Сила шифрования зависит от размера ключа, и DES оказался жертвой непрерывного технического прогресса в вычислениях. Дошло до того, что 56-битного кода уже было недостаточно, чтобы справиться с новыми проблемами шифрования.

Обратите внимание: то, что DES больше не является федеральным стандартом NIST, не означает, что он больше не используется.Тройной DES все еще используется сегодня, но считается устаревшим алгоритмом шифрования. Обратите внимание, что NIST планирует запретить все формы Triple-DES с 2024 года. При прочих равных, вы можете также ознакомиться с AES, учитывая, что он выбил DES из кучи шифрования данных.

Теперь, когда мы понимаем, что такое DES, давайте рассмотрим шаги алгоритма DES.

Этапы алгоритма DES

Проще говоря, DES берет 64-битный простой текст и превращает его в 64-битный зашифрованный текст.А поскольку мы говорим об асимметричных алгоритмах, тот же ключ используется, когда приходит время расшифровать текст.

Процесс алгоритма разбивается на следующие этапы:

  1. Процесс начинается с передачи 64-битного блока обычного текста функции начальной перестановки (IP).
  2. Затем выполняется начальная перестановка (IP) для простого текста.
  3. Затем начальная перестановка (IP) создает две половины переставленного блока, называемые левым обычным текстом (LPT) и правым обычным текстом (RPT).
  4. Каждый LPT и RPT проходит 16 раундов процесса шифрования.
  5. Наконец, LPT и RPT воссоединяются, и окончательная перестановка (FP) выполняется для вновь объединенного блока.
  6. Результатом этого процесса является желаемый 64-битный зашифрованный текст.

Этап процесса шифрования (этап 4, выше) далее разбивается на пять этапов:

  1. Трансформация ключа
  2. Перестановка расширения
  3. Перестановка S-Box
  4. Перестановка P-Box
  5. XOR и своп

Для дешифрования мы используем тот же алгоритм, и мы меняем порядок ключей 16 раундов.

Далее, чтобы лучше понять, что такое DES, давайте изучим различные режимы работы DES.

Режимы работы DES

Специалисты по шифрованию данных, использующие DES, могут выбирать из пяти различных режимов работы.

  • Электронная кодовая книга (ECB). Каждый 64-битный блок шифруется и дешифруется независимо
  • Cipher Block Chaining (CBC). Каждый 64-битный блок зависит от предыдущего и использует вектор инициализации (IV)
  • Шифр ​​обратной связи (CFB).Предыдущий зашифрованный текст становится входом для алгоритма шифрования, производя псевдослучайный вывод, который, в свою очередь, подвергается операции XOR с открытым текстом, создавая следующий блок зашифрованного текста
  • Обратная связь по выходу (OFB). Очень похоже на CFB, за исключением того, что входные данные алгоритма шифрования являются выходными данными предыдущего DES
  • .
  • Счетчик (CTR). Каждый блок открытого текста подвергается операции XOR с зашифрованным счетчиком. Затем счетчик увеличивается для каждого последующего блока
  • .

Далее мы улучшим наше понимание того, что такое DES, давайте рассмотрим реализацию и тестирование DES.

Внедрение и тестирование DES

Вы должны выбрать поставщика безопасности для реализации вашего алгоритма шифрования данных. Есть много доступных поставщиков на выбор, но выбор одного из них является важным начальным шагом в реализации. Ваш выбор может зависеть от используемого вами языка, например Java, Python, C или MATLAB.

После того, как вы выберете поставщика, вы должны выбрать, следует ли иметь случайный секретный ключ, сгенерированный KeyGenerator, или создать ключ самостоятельно, используя открытый текст или массив байтов.

Также важно протестировать шифрование, чтобы убедиться, что оно правильно реализовано. Вы можете найти процедуру тестирования, которая поможет решить эту проблему, используя отношение повторения, найденное на GitHub.

Теперь, когда мы так далеко зашли в понимании того, что такое DES, давайте теперь рассмотрим причины для изучения DES.

Бесплатный курс: CISSP
Бесплатное введение в информационную безопасностьНачать обучение

Если DES становится неактуальным, зачем его изучать?

Несмотря на то, что DES теряет высокое положение стандартного алгоритма шифрования данных, его все же стоит изучить.В криптографии всегда найдется место для алгоритма DES, потому что он был основой для последующих алгоритмов шифрования. Если вы понимаете происхождение шифрования данных, вам будет легче понять основы современных методов шифрования.

Пройдя через и поняв, что такое DES, давайте рассмотрим способы улучшения наших навыков кибербезопасности.

Хотите улучшить свои навыки кибербезопасности?

Шифрование - это лишь один из аспектов кибербезопасности.В начале этой обширной области можно многому научиться, и чем больше вы знаете, тем более востребованным кандидатом вы становитесь, когда ищете карьеру в этой области. Никогда нельзя обладать слишком большим количеством знаний!

С этой целью Simplilearn предлагает впечатляющее разнообразие курсов по кибербезопасности для вашего удобства. Вы можете научиться «хакеру в белой шляпе» пройти сертификационный курс по этическому хакерству CEH (v10) или стать аудитором систем безопасности с сертификатом CISA. Вы можете получить более глубокое понимание управления и управления корпоративной ИТ-средой с помощью курса COBIT Certification Training или изучить принципы сетевой безопасности и управления рисками с помощью курса CompTIA Security + Certification - SY0-501 Exam Training.

Если, с другой стороны, вы не соглашаетесь ни на что меньшее, чем стать полноценным профессионалом в области кибербезопасности, переходите на магистерскую программу экспертов по кибербезопасности. Программа включает в себя полдюжины курсов, которые передадут вам необходимые базовые, промежуточные и продвинутые навыки безопасности, чтобы вы стали экспертом по кибербезопасности.

Проверьте себя в концепциях информационной безопасности и других аспектах ИТ-безопасности с помощью этих вопросов для подготовки к экзамену CISSP. Попробуйте ответить прямо сейчас!

Как бы вы хотели сделать карьеру в сфере кибербезопасности?

Узнав все о том, что такое DES, если вам нужна хорошая отправная точка для карьеры в области кибербезопасности, тогда вам следует пройти сертификационный курс Simplilearn по CISSP.Этот выдающийся курс сертифицированного специалиста по безопасности информационных систем (CISSP) научит вас определять безопасную ИТ-архитектуру, а затем проектировать, создавать и поддерживать безопасную бизнес-среду с использованием всемирно утвержденных стандартов информационной безопасности. Курс исследует лучшие отраслевые практики для ИТ и готовит вас к сертификационному экзамену CISSP, проводимому (ISC) ².

Вы получите более 60 часов углубленного обучения, пять имитационных тестовых заданий для подготовки к сертификационному экзамену CISSP, необходимые 30 CPE, необходимые для сдачи экзамена, и ваучер на экзамен CISSP.По данным Payscale, специалист по безопасности зарабатывает в среднем 80 000 долларов США в год. Сегодня наблюдается растущая нехватка профессионалов в области кибербезопасности, поэтому, если вы хотите сделать карьеру, которая предлагает безопасность и отличную компенсацию, посетите Simplilearn и приступайте к работе!

DES и тройное шифрование DES - видео и стенограмма урока

Генерация ключей и алгоритмы

DES

Стандарт шифрования данных (DES) использует 56-битный ключ и проходит через 16 циклов 48-битных подключей.При расшифровке данных выполняется точная обратная операция с использованием того же алгоритма. Один и тот же ключ используется для всего процесса.

3DES

Triple DES (3DES) увеличивает размер ключа, последовательно выполняя алгоритм с тремя разными ключами. Он выполняет 48 проходов по алгоритму, а результирующий ключ составляет 168 бит.

Это может быть сложно реализовать, поэтому в 3DES также есть опция с двумя ключами, которая работает с помощью метода под названием Encrypt-Decrypt-Encrypt (EDE) :

  1. Encrypt - шифрование применяется к контенту. используя клавишу 1.
  2. Расшифровать - зашифрованный текст расшифровывается с помощью ключа 2.
  3. Encrypt - расшифрованный текст с шага 2 снова зашифровывается с помощью ключа 2.

В методе с тремя ключами (который гораздо более громоздкий, но и более безопасный) текст шифруется три раза подряд. Текст шифруется ключом 1, затем этот текст шифруется ключом 2, и, наконец, ключ 3 шифрует последнее сообщение или текст.

Безопасность

Хотя это может показаться сложным методом шифрования, DES можно взломать, причем довольно быстро.Поскольку для шифрования и дешифрования используется один и тот же ключ, хакеры могут запустить атаку методом перебора на текст, просто попробовав как можно больше ключей. Сверхбыстрые компьютеры смогли перебрать весь 56-битный ключ DES и взломать его в течение пяти дней. Учитывая его ограничения, DES не успевает за достижениями в области технологий и больше не считается жизнеспособным.

Были атаки на 3DES, но они не имели такого успеха, как против DES. Использование трех ключей является сильным сдерживающим фактором, но если хакер сможет выяснить связь между клавишами и текстом, он сможет проникнуть в код и взломать его.Несмотря на то, что длина ключа в 3DES больше, при достаточной вычислительной мощности кто-то может прорваться, а вычислительная мощность компьютера продолжает расти в геометрической прогрессии.

Поскольку оба метода основаны на одном и том же методе симметричного шифрования, они оба уязвимы для атаки грубой силой и линейного криптоанализа , широко используемой атаки на блочные шифры (для предотвращения использования мы не будем объяснять, как ее использовать. !). В DES хакеру достаточно получить доступ только к одному ключу, чтобы расшифровать все сообщение.

Практическое применение

Сегодня 3DES используется в индустрии электронных платежей и некоторых биометрических системах безопасности, таких как распознавание отпечатков пальцев. Однако для этого требуется изрядная вычислительная мощность, что может снизить производительность.

Существуют еще устаревшие приложения и системы, использующие DES, но его время в качестве стандарта прошло. Это слишком небезопасно, учитывая небольшой размер ключа и общий ключ, используемый как для шифрования, так и для дешифрования. Компьютеры теперь достаточно мощны, чтобы взломать ключ DES за считанные дни.

Рисунок DES и 3DES показывает высокоуровневое сравнение двух методов шифрования.

Резюме урока

DES и 3DES EW симметричные блочные шифры , что означает, что сообщение преобразуется в закодированный (зашифрованный) текст и разбивается на блоки данных, обычно одинакового размера. DES и 3DES разбивают текст на блоки по 64 бита каждый.

Стандарт шифрования данных (DES) использует 56-битный ключ и проходит через 16 циклов 48-битных подключей.При расшифровке данных выполняется точная обратная операция с использованием того же алгоритма. Один и тот же ключ используется для всего процесса.

Triple DES (3DES) запускает алгоритм последовательно с тремя разными ключами, выполняет 48 проходов, и результирующий ключ составляет 168 бит.

В 3DES также есть двухключевой вариант, который работает с помощью метода под названием Encrypt-Decrypt-Encrypt (EDE) :

  1. Encrypt - шифрование применяется к контенту с использованием ключа 1.
  2. Расшифровать - этот зашифрованный текст расшифровывается с помощью ключа 2.
  3. Encrypt - расшифрованный текст с шага 2 снова зашифровывается с помощью ключа 2.

3DES был построен на DES с целью повышения безопасности, но оба они по-прежнему уязвимы для хакерских атак. Хакеры могут запустить атаку грубой силой , просто попробовав как можно больше ключей. Они также могут использовать линейный криптоанализ , широко используемую атаку на блочные шифры.

Разница между шифрами AES и DES

AES и DES являются примерами симметричных блочных шифров, но имеют определенные различия.

AES DES
AES означает расширенный стандарт шифрования DES означает стандарт шифрования данных
Дата создания - 1999 год. Дата создания.
Байт-ориентированный. Бит-ориентированный.
Длина ключа может быть 128, 192 и 256 бит. Длина ключа в DES составляет 56 бит.
Количество раундов зависит от длины ключа: 10 (128 бит), 12 (192 бит) или 14 (256 бит) DES включает 16 раундов идентичных операций
Структура основана на на сети замещения-перестановки. Структура основана на сети Фейстеля.
Обоснование конструкции AES открыто. Обоснование разработки DES закрыто.
Процесс выбора для этого является секретным, но принят открытым общественным обсуждением. Процесс выбора для этого секрет.
AES более безопасен, чем шифр DES, и является де-факто мировым стандартом. DES легко взломать, поскольку он имеет известные уязвимости.3DES (тройной DES) - это вариант DES, более безопасный, чем обычный DES.
Раунды в AES: подстановка байтов, строка сдвига, столбец смешивания и добавление ключа Раунды в DES следующие: расширение, операция XOR с круглым ключом, подстановка и перестановка
AES может зашифровать 128 бит простой текст. DES может шифровать 64 бита открытого текста.
Шифр ​​AES является производным от квадратного шифра стороннего канала. Шифр ​​DES является производным от шифра Люцифера.
AES был разработан Винсентом Риджменом и Джоан Дэемен. DES был разработан IBM.
Нет известных криптоаналитических атак на AES, но возможны атаки по побочным каналам на реализации AES. Атаки Biclique имеют большую сложность, чем грубая сила, но все же неэффективны. Известные атаки на DES включают перебор, линейный анализ крипт и дифференциальный анализ крипт.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас.Практикуйте экзамен GATE задолго до самого экзамена с помощью предметных и общих тестов, доступных в курсе GATE Test Series .

Изучите все концепции GATE CS с бесплатными живыми классами на нашем канале YouTube.

Что такое шифрование 3DES и как работает DES?

3DES - это шифр шифрования, созданный на основе исходного стандарта шифрования данных (DES). Он стал заметным в конце девяностых, но с тех пор потерял популярность из-за появления более безопасных алгоритмов.

Хотя в 2023 году он будет прекращен, в некоторых ситуациях он все еще используется. Поскольку он основан на одном из первых широко опубликованных и изученных алгоритмов, DES, по-прежнему важно знать, что такое 3DES и как он работает.

Это руководство подробно расскажет о каждом этапе процесса DES, а затем расскажет, как DES изменен в 3DES, чтобы сделать его более безопасным. Он также затрагивает различные проблемы безопасности и то, следует ли вам использовать алгоритм.

Что такое 3DES?

Хотя он официально известен как алгоритм тройного шифрования данных (3DEA), чаще всего его называют 3DES.Это связано с тем, что алгоритм 3DES трижды использует шифр стандарта шифрования данных (DES) для шифрования своих данных.

DES - это алгоритм с симметричным ключом, основанный на сети Фейстеля. Как шифр с симметричным ключом, он использует один и тот же ключ для процессов шифрования и дешифрования. Сеть Фейстеля делает оба этих процесса почти одинаковыми, что приводит к более эффективному для реализации алгоритму.

DES имеет 64-битный размер блока и ключа, но на практике ключ обеспечивает только 56-битную защиту.3DES был разработан как более безопасная альтернатива из-за небольшой длины ключа DES. В 3DES алгоритм DES выполняется трижды с тремя ключами, однако он считается безопасным только в том случае, если используются три отдельных ключа.

Использование 3DES

Когда слабости обычного DES стали более очевидными, 3DES стал применяться в широком диапазоне приложений. Это была одна из наиболее часто используемых схем шифрования до появления AES.

Некоторые примеры его реализации включают платежные системы Microsoft Office, Firefox и EMV.Многие из этих платформ больше не используют 3DES, потому что есть альтернативы получше.

Национальный институт стандартов и технологий (NIST) опубликовал проект предложения, в котором говорится, что все формы 3DES будут прекращены до 2023 года и запрещены с 2024 года. Хотя это всего лишь черновик, это предложение знаменует конец эпохи, и уже давно пора переходить к другим, более безопасным алгоритмам.

История шифрования 3DES

Поскольку 3DES является производным от DES, лучше сначала ввести более ранний стандарт.В семидесятых годах Национальное бюро стандартов (NBS - с тех пор было переименовано в NIST) искало алгоритм, который можно было бы использовать в качестве стандарта для шифрования конфиденциальной, но несекретной правительственной информации.

Национальное бюро статистики приняло предложения по стандарту, который отвечал бы его требованиям, но ни один из кандидатов из первоначального раунда не подходил. Он пригласил больше заявок, и на этот раз IBM отправила алгоритм, разработанный ее командой. Представление было основано на шифре Люцифера, разработанном Хорстом Фейстелем.

В 1975 году алгоритм IBM был опубликован NBS как предлагаемый стандарт шифрования данных. Публике было предложено прокомментировать дизайн, который вызвал некоторую критику.

Выдающиеся криптографы, такие как Уитфилд Диффи и Мартин Хеллман, разработчики обмена ключами Диффи-Хеллмана, утверждали, что длина ключа была слишком короткой и что S-блоки были изменены по сравнению с их первоначальной конструкцией.

В то время многие в криптографическом сообществе думали, что АНБ саботировало проект и ослабило алгоритм, так что это было единственное агентство, которое могло взломать DES.

Когда это было расследовано Специальным комитетом Сената США по разведке, было обнаружено, что «АНБ убедило IBM в том, что уменьшенного размера ключа достаточно; косвенно помогал в разработке конструкций S-box; и подтвердили, что окончательный алгоритм DES, насколько им известно, лишен каких-либо статистических или математических недостатков ».

Далее в том же отчете говорилось, что «АНБ никоим образом не вмешивалось в дизайн». Это было подтверждено некоторыми бывшими сотрудниками IBM, которые утверждали, что алгоритм DES был полностью разработан командой IBM.

В собственной рассекреченной документации АНБ утверждается, что агентство «работало в тесном сотрудничестве с IBM над усилением алгоритма защиты от всех, кроме атак методом грубой силы, и над усилением таблиц замены…»

Подозрения во взломе АНБ были ослаблены в девяностые годы, когда был публично обнаружен дифференциальный криптоанализ. Когда подвергшиеся критике S-блоки были протестированы с помощью новой техники, было обнаружено, что они более устойчивы к атакам, чем если бы они были выбраны случайным образом.

Это указывает на то, что команда IBM уже знала о дифференциальном криптоанализе в семидесятых годах, и Стивен Леви утверждал, что АНБ попросило их сохранить этот метод в секрете в целях защиты национальной безопасности.

Известный криптограф Брюс Шнайер однажды пошутил: «Академическому сообществу потребовалось два десятилетия, чтобы понять, что« хитрости »АНБ на самом деле улучшили безопасность DES».

Несмотря на первоначальные вопросы о безопасности алгоритма и участии АНБ, алгоритм IBM был утвержден в качестве стандарта шифрования данных в 1976 году. Он был опубликован в 1977 году и подтвержден в качестве стандарта в 1983, 1988 и 1993 годах.

Когда в 1994 году был впервые опубликован линейный криптоанализ, он начал поднимать вопросы о безопасности алгоритма.В 1997 году NIST объявил, что ищет алгоритм для замены DES. Потребность в новом алгоритме возрастала по мере дальнейшего развития технологий и усиления потенциальных атак.

Различные попытки взлома показали, что взломать алгоритм оказалось менее трудным, чем считалось ранее. В 1998 году распределенный.net смог взломать DES за 39 дней.

К началу 1999 года Deep Crack от Electronic Frontier Foundation сократил время до чуть более 22 часов.Это означало конец DES, так как атака такого рода была теперь в пределах досягаемости хорошо обеспеченного противника.

Основная проблема заключалась в небольшом пространстве ключей, и остро требовался новый алгоритм. Это было проблемой, потому что NIST потребовалось еще несколько лет, чтобы выбрать алгоритм, который стал заменой стандарта, Advanced Encryption Standard (AES).

Пока выбирался шифр для AES, в качестве временной меры был предложен 3DES. Он включает в себя выполнение алгоритма DES три раза с тремя отдельными ключами.В 1999 году DES был подтвержден, но идеальным алгоритмом стал 3DES. Обычный DES был разрешен только в устаревших приложениях.

3DES стал широко распространенным алгоритмом шифрования, хотя его интенсивное использование ресурсов и ограничения безопасности привели к его замене на AES в большинстве случаев использования.

Понимание алгоритма DES

Прежде чем мы сможем поговорить о деталях 3DES, важно понять алгоритм DES, на основе которого он основан.Итак, начнем с самого начала.

Мы используем шифрование, чтобы преобразовать наши данные открытого текста в зашифрованный текст, то есть информацию, к которой злоумышленники не могут получить доступ (если мы используем соответствующие алгоритмы).

Алгоритмы шифрования представляют собой сложные математические формулы. Когда дело доходит до шифрования чего-то вроде «Пойдем на пляж», многие люди путаются. В конце концов, как применить математику к таким вещам, как буквы и символы?

Кодировка текста

Реальность такова, что компьютеры не работают с буквами и символами.Вместо этого они работают по системе единиц и нулей, известной как двоичная. Каждый 1 или 0 известен как бит, а набор из восьми из них известен как байт.

Вы можете найти его вручную или воспользоваться онлайн-конвертером, чтобы увидеть, что в двоичном формате «Пойдем на пляж» станет:

01001100 01100101 01110100 00100111 01110011 00100000 01100111 01101111 00100000 01110100 01101111 00100000 01110100 01101000 01100101 00100000 01100010 01100101 01100001 01100011 01101000

Блоки

Когда данные зашифрованы, они разделяются на отдельные блоки для обработки.DES имеет 64-битный размер блока, что по сути означает, что каждый блок соответствует 64 единицам и нулям. Наш первый блок (первые 64 цифры двоичного кода, показанного выше) будет:

01001100 01100101 01110100 00100111 01110011 00100000 01100111 01101111

Наша секунда будет:

00100000 01110100 01101111 00100000 01110100 01101000 01100101 00100000

И наш последний блок будет:

01100010 01100101 01100001 01100011 01101000

Набивка

Вы могли заметить, что наш третий блок имеет длину всего 40 бит.Прежде чем его можно будет зашифровать, его необходимо увеличить до размера блока 64 бит. Это делается с помощью padding , который включает добавление дополнительной информации в блок для его завершения. Это можно сделать с помощью ряда различных схем, а также затруднить взлом зашифрованной информации, но мы не будем вдаваться в подробности в этой статье.

Таблица ключей DES

Алгоритмы шифрования используют ключи для добавления данных, которые изменят конечный результат процесса.Если DES включает только такие шаги, как перестановка и S-блоки (перестановка объясняется ниже, а S-блоки рассматриваются в разделе Замена ), все, что нужно будет сделать злоумышленнику, - это раскрыть детали алгоритма, а затем выполнить каждое из них. шагов в обратном порядке, чтобы показать исходное сообщение.

Поскольку большинство наших алгоритмов широко известны, это не сильно повысит безопасность. Вместо этого добавляются секретные ключи, чтобы изменить вывод таким образом, что невозможно предсказать, просто зная алгоритм (пока используется достаточно сложный алгоритм).

DES начинается с единственного ключа, который используется для создания дополнительных ключей, применяемых в каждом раунде. Это 64-битный ключ, размер которого совпадает с размером наших блоков. Допустим, наш ключ:

01001010 10101101 11101000 10100101 01110001 01010100 10101001 11111010

Теперь это ключ в двоичном формате, который является способом выражения данных при их обработке компьютерами. Когда люди имеют дело с ключами, они обычно появляются как набор символов, примерно так:

kj329nf982bc9wn1

В DES первый шаг создания наших круглых ключей - это перестановка ключа (его перемещение) в соответствии со следующей таблицей:

При перестановке каждый бит нашего исходного ключа перетасовывается в новую позицию, как указано в таблице.Поскольку в ячейке в верхнем левом углу (C) указано 57 , первое число нашего переставленного ключа будет числом в 57-й позиции нашего старого блока:

01001010 10101101 11101000 10100101 01110001 01010100 10101001 1 1111010

Во второй ячейке указано 49 , что означает, что вторая цифра нашего нового ключа будет числом, которое находится в 49-й позиции нашего старого блока:

01001010 10101101 11101000 10100101 01110001 01010100 1 0101001 1111010

В третьей ячейке указано 41 , поэтому ищем цифру в 41-й позиции:

01001010 10101101 11101000 10100101 01110001 0 1010100 10101001 1111010

На данный момент наш ключ состоит из « 110 ».

Остальная часть ключа устроена таким же образом, согласно значениям таблицы. Мы перемещаемся слева направо, и как только мы дойдем до конца строки, мы перейдем к следующей, как обычно. Как только таблица C завершена, мы переходим к таблице D , чтобы завершить вторую половину ключа.

Нет простого способа транспонировать весь наш блок в соответствии с исходной таблицей перестановок. Вы можете сделать все это вручную или написать для этого сценарий (или даже получить удачу и найти его в глубинах Интернета), но мы собираемся схитрить и придумать:

1100010 1010010 1010101 0101010 1010000 1111001 0001011 1000111

Вы можете быть обеспокоены тем, что мы придумываем некоторые цифры в этом руководстве, но на самом деле это не имеет значения.Никто больше не шифрует данные вручную, все это делается с помощью программ. Наиболее важным аспектом этого руководства является то, что вы получите четкое представление о концепциях, с которыми мы имеем дело. Сами числа служат просто для того, чтобы помочь вам представить себе, что происходит.

Некоторые читатели, возможно, заметили, что таблица (а теперь и наш ключ) имеет только 56 бит, а не 64. Это потому, что каждый восьмой бит пропускается. Это артефакт старых технологий, когда было важно иметь биты проверки четности, которые проверяли, был ли ключ получен правильно.Эти биты контроля четности означают, что на практике DES имеет безопасность только 56-битного ключа.

Таблицы C и D дают нам ключ, который состоит из двух 28-битных половин. Иногда половинки обозначаются буквами C и D, но в этой статье мы будем называть их L и R для левого и правого. Наша левая сторона:

1100010 1010010 1010101 0101010

Пока наше право:

1010000 1111001 0001011 1000111

Следующий шаг - сдвинуть ключ на один или два пробела влево, в зависимости от раунда.Точное количество мест определяется в соответствии со следующей заранее определенной таблицей:

Круглый номер Кол-во смен влево
1 1
2 1
3 2
4 2
5 2
6 2
7 2
8 2
9 1
10 2
11 2
12 2
13 2
14 2
15 2
16 1

Итак, возьмем левую и правую половинки:

л 1010010 1010010 1010101 0 101010

р 1010000 1111001 0001011 1 000111

И сдвиньте их на одну позицию влево, так как первый раунд имеет сдвиг 1 в соответствии с таблицей (число на левом конце перемещается в правый конец).

Подключ первого раунда:

л 0100101 0100101 0101010 101010 1

р 0100001 1110010 0010111 000111 1

Во втором раунде в таблице также указано 1 , поэтому этот результат снова будет изменен путем перемещения каждой позиции с номером один влево.

Второй раунд подключ:

л 1001010 1001010 101010 1 01010 10

р 1000011 1100100 010111 0 00111 10

В третьем раунде числа будут перемещены на две позиции влево, потому что теперь в таблице указано 2 .

Подключ третьего раунда:

л 0101010 0101010 1010 101010 1010

р 0001111 0010001 0111 000 111 1010

В последующих раундах числа перемещаются влево в соответствии с расстояниями, указанными в таблице, причем каждый сдвиг применяется к результату предыдущего раунда. В конце концов, это дает нам шестнадцать различных подключей, по одному для каждого раунда процесса DES.

Следующим шагом является еще одна перестановка в соответствии с таблицей PC2, показанной ниже:

К настоящему времени вы должны быть знакомы с перестановками, поэтому мы не будем углубляться в процесс.Если вы хотите увидеть, как это работает более подробно, обратитесь к объяснению в начале этого раздела. Хотя места переселения разные, процесс тот же.

Каждый из 16 ключей, полученных в процессе переключения, теперь перемешивается в соответствии с таблицей, при этом номер с 14-й позиции перемещается на первое место, с 17-го на второе, с 11-го на третье и т. Д.

Если вы внимательно посмотрите на таблицу, вы заметите, что там только 48 бит, а не 56 бит, которые у нас были ранее.Этот процесс известен как перестановка сжатия.

Вы также можете видеть, что верхняя половина таблицы содержит числа от 1 до 28, а нижняя половина содержит числа от 29 до 56. Это позволяет разделить левую и правую половины наших подключей, и это обозначено ниже большим место в середине клавиш.

Опять же, мы обманываем и придумываем числа. Допустим, весь этот процесс дал нам следующие подключи:

Первый раунд: 010101 010101 101010 110100 101001 100101 101010 101010

Второй раунд: 011010 110101 101110 110010 010100 110010 111101 101101

Третий раунд: 010100 100110 110110 101010 100110 011000 101011 011001

Круглый четыре: 011001 110101 011001 110101 000011 001011 010101 010101

Пятый раунд: 110101 001101 010101 010101 010011 001011 010111 100101

Шесть раундов: 010111 110101 011001 111001 101001 100101 101010 101010

Круглый седьмой: 110101 111010 101110 101010 100110 010110 111011 001110

Круглый восемь: 011001 110101 010101 001001 010011 001011 010100 101010

Девятый раунд: 111011 011010 011110 100010 100010 010110 110011 110010

Круглый 10: 011010 010101 101110 101001 010010 010110 111000 101010

Круглый 11: 110101 001101 101110 101010 100101 100101 101010 001010

Круглый 12: 101001 100100 101001 101010 100110 011000 101011 011001

Круглый 13: 010010 010010 010101 010101 010110 110001 100101 101010

Круглый 14: 101001 100110 010101 011101 010001 001010 110010 111110

Круглый 15: 011001 011010 011001 110101 001001 011001 100101 101101

Круглый 16: 010010 100110 010101 010101 010001 101000 110010 111010

Этот процесс сдвига приводит к тому, что каждый бит исходного ключа используется примерно в 14 из 16 подключей, хотя некоторые биты используются немного больше, чем другие.

Начальная перестановка

После того, как данные были разделены на блоки и при необходимости дополнены, пора начать процесс шифрования DES. Мы вернемся к только что созданным подключам на более позднем этапе. Первый шаг известен как начальная перестановка, когда данные перестраиваются в соответствии со следующей таблицей:

Этот начальный процесс перестановки не делает алгоритм более безопасным. Это потому, что он не требует ввода какой-либо клавиши и может быть легко изменен.Алгоритм изначально был разработан таким образом, потому что он упростил реализацию в определенных контекстах.

Поскольку мы пару раз рассматривали перестановки, мы пропустим здесь все важные объяснения. Вернитесь к разделу Ключевое расписание DES , если вам нужна дополнительная информация о том, как они работают.

Давайте возьмем первый блок из сообщения «Поехали на пляж», которое мы получили в разделе Блок в разделе Общие сведения об алгоритме DES :

01001100 01100101 01110100 00100111 01110011 00100000 01100111 01101111

Поскольку в первой ячейке указано 58 , мы бы выбрали число с 58-й позиции:

01001100 01100101 01110100 00100111 01110011 00100000 01100111 0 1 101111

Тогда мы бы взяли число с 50-й позиции:

01001100 01100101 01110100 00100111 01110011 00100000 0 1 100111 01101111

И число с 42 позиции:

01001100 01100101 01110100 00100111 01110011 0 0 100000 01100111 01101111

Это дает нам « 110 ».Составим остаток числа:

11010111 01001010 10101000 10011101 01001011 10110101 10000111 10101001

Когда начальная перестановка завершена, данные переходят к следующему шагу.

Разделение блоков

После первоначальной перестановки данных они разделяются на две половины. Берем наш блок, только что прошедший первичную перестановку:

11010111 01001010 10101000 10011101 01001011 10110101 10000111 10101001

И мы разделим его на два блока, левый блок (состоящий из первых 32 цифр), известный как L 0 :

Д 0 11010111 01001010 10101000 10011101

И правый блок (состоящий из вторых 32 цифр), известный как R 0 :

R 0 01001011 10110101 10000111 10101001

Функция F

Теперь, когда блок разделен, пора выполнить функцию F.В первом раунде он будет применяться только к правой половине блока, а левая половина откладывается на потом. Правая сторона проходит следующие четыре этапа в рамках функции F:

  • Перестановка расширения (E на схеме)
  • Смешение клавиш (⊕ на диаграмме)
  • Замена (каждый S1, S2 и т. Д. На диаграмме)
  • Перестановка (P на схеме)

Перестановка расширения

Перестановка раскрытия выполняет три задачи.Наиболее важным является то, что он позволяет отдельным битам входных данных влиять на выход двух других битов, вызывая лавинный эффект. Он также делает правую половину 48-битной, так что она того же размера, что и подключ для следующего шага. Другой эффект перестановки раскрытия состоит в том, что он делает вывод длиннее, чем ввод. Это позволяет сжать его в операции подстановки.

Биты переставлены в соответствии со следующей таблицей. Некоторые из отдельных битов указаны в таблице дважды, таким образом, блок расширился с 32 до 48 бит:

Поскольку в первой ячейке указано 32, мы берем наш правый блок и выбираем число из 32-й позиции, как мы это делали в других примерах перестановки, перечисленных выше:

R 0 01001011 10110101 10000111 1010100 1

Затем мы берем числа из первой позиции, второй позиции и так далее, вплоть до правого нижнего угла блока.Поскольку в этой ячейке есть 1 , последняя цифра также будет числом, которое появляется в первой позиции нашего блока.

Допустим, перестановка раскрытия дает нам новый 48-битный блок:

101110 100110 100100 000000 001100 001110 101101 011110

Ключ смешивания

После того, как блок был расширен до 48 бит, пора применить подключ первого раунда, который мы получили в разделе расписания ключей DES выше.Блок модифицируется подключом с использованием шифра XOR.

Шифр ​​XOR - это дополнительный шифр, который следует простому процессу, особенно по сравнению с другими элементами, которые мы уже обсуждали.

В шифре XOR:

0 + 0 = 0

1 + 0 = 1

1 + 1 = 0

Допустим, вам нужно выполнить XOR для следующих двух чисел в двоичном формате:

1101

0101

Каждая цифра будет добавлена ​​к цифре под ней. Согласно трем правилам, показанным выше, это дает результат:

1000

Чтобы завершить этап микширования ключей, мы берем правую часть нашего блока, который мы только что расширили до 48 бит, и ключ первого раунда.Затем мы выполняем сложение XOR:

Блок: 101110 100110 100100 000000 001100 001110 101101 011110

Круглый ключ: 010101 010101 101010 110100 101001 100101 101010 101010

Результат XOR: 111011 110011 001110 110100 100101 101011 000111 110100

Результат операции XOR затем передается в следующий раунд.

Замена

Замена добавляет путаницу к данным.Обычно это делается с помощью таблиц поиска, которые также известны как блоки подстановки или S-блоки. DES использует восемь отдельных таблиц или S-блоков, разные для каждых 6 бит данных. В следующей таблице показаны восемь S-блоков DES:

.

Восемь отдельных S-блоков используются для преобразования каждого 6-битного входа в 4-битный выход. Первый шаг в процессе - взять цифры в начале и конце 6-битного сегмента, а затем преобразовать это двоичное значение в десятичное.

Давайте возьмем данные, которые мы только что завершили XOR на предыдущем шаге:

111011 110011 001110 110100 100101 101011 000111 110100

Мы рассмотрим первый 6-битный сегмент, чтобы показать вам, как работает процесс замены:

1 1101 1

Поскольку первое и последнее число равны 1 , это дает нам значение 11 .Затем мы преобразуем 11 из двоичного в десятичное, что дает нам 3 . Это просто эквивалентные значения, записанные по-разному. Думайте об этом как о преобразовании компьютерного языка в человеческий. Вы можете сами проверить конверсию с помощью онлайн-калькулятора, если хотите.

Затем мы берем четыре средних цифры первого 6-битного сегмента:

1 1101 1

И преобразовать их из двоичного в десятичный. 1101 переводится на число 13.

Теперь возьмем эти два числа и найдем их в таблице S 1 :

Наше первое число, 3 , говорит нам искать в третьей строке, а второе число, 13 , говорит нам смотреть в 13-й столбец. Значение в третьей строке 13-го столбца - 0 .

Теперь, когда мы нашли наше число в таблице, мы конвертируем его обратно в четырехзначную двоичную форму.Ноль обычно записывается как 0 в двоичном формате, но 0000 то же самое, и это формат, который больше всего подходит для наших целей.

После этого процесса S-блок преобразует наш первый 6-битный раздел данных ( 111011 ) в другое 4-битное значение ( 0000 ). Это кажется запутанным, но этот метод помогает еще больше скрыть связь между зашифрованным текстом и открытым текстом, с которым он связан.

Следующий 6-битный раздел данных проходит через тот же процесс, но вместо него используется блок S2, показанный выше.В третьем разделе используется таблица S3 и так далее, пока последний раздел не подвергнется замене с помощью таблицы S8.

Опять же, мы собираемся обмануть остальные значения. Допустим, поля подстановки дают нам результат:

0000 1010 1100 1001 0100 1001 0111 0001

После того, как каждый раздел данных прошел через свой S-блок, он переходит к следующему шагу.

Перестановка

Последним этапом функции F является другая перестановка с использованием следующей таблицы:

К настоящему времени вы должны иметь хорошее представление о том, как перестановки сдвигают цифры из старого блока в другую позицию в новом блоке, поэтому мы не будем вдаваться в это снова.

Допустим, эта перестановка берет наш предыдущий результат:

0000 1010 1100 1001 0100 1001 0111 0001

И дает нам результат:

0101 0110 1001 0101 0010 0100 0101 0010

Теперь, когда перестановка завершена, мы закончили с четырьмя шагами функции F в этом раунде. В математической записи это значение известно как f (R 0, K 1 ) . Это означает, что результатом является функция ( f ) начальной правой части блока (R0) и подключ первого раунда ( K 1 ).

XOR с левым блоком

Помните, как мы разделили блок пополам перед тем, как приступить к выполнению шагов функции F? Мы отложили левую часть блока (L0), а правая часть подверглась каждому из этих процессов. Что ж, теперь пришло время L0 вернуться в действие.

Берем правую часть, которую мы только что обработали, f (R 0, K 1 ) и добавляем ее к старой левой части ( L 0 ) с помощью шифра XOR.Это дает нам R 1 , результат нашего первого раунда:

f (R 0, K 1 ): 0101 0110 1001 0101 0010 0100 0101 0010

L 0 : 1101 0111 0100 1010 1010 1000 1001 1101

Результат XOR (R 1 ): 1000 0001 1101 1111 1000 1100 1100 1111

Обратитесь к разделу Смешивание ключей выше, если вам нужно напоминание о том, как работает шифр XOR.

еще 15 раундов…

Если вы зашли так далеко, то DES, вероятно, покажется трудным процессом. Но это еще даже не конец. Данные проходят четыре шага функции F, за которыми следует XOR, еще 15 раз, всего 16 раундов.

Во втором раунде мы берем исходную, нетронутую версию правой стороны блока (R0) и делаем ее новой левой стороной (L1). Между тем, мы берем результат нашего первого раунда и отправляем его через функцию F.Все происходит так же, как и в прошлый раз, но на этот раз вместо этого используется подключ для второго раунда. Допустим, этот процесс дает нам результат:

f (R 1, K 2 ): 1011 0111 1000 1011 1001 1101 1001 1110

Затем мы выполняем XOR результата с L1, который на самом деле является R0 (мы получили это в разделе Splitting blocks ). Это дает нам результат второго раунда R2:

.

f (R 1, K 2 ): 1011 0111 1000 1011 1001 1101 1001 1110

L 1 : 0100 1011 1011 0101 1000 0111 1010 1001

R 2 : 1111 1100 0011 1110 0001 1010 0011 0111

Этот шаг может показаться немного запутанным, но согласно схеме Фейстеля старая правая сторона становится новой левой, а результат операции становится новой правой стороной.

Следующая диаграмма дает вам визуальное представление о том, что происходит. IP представляет собой начальную перестановку, F является заменой для всей функции F, символизирует функцию XOR, а стрелки указывают каждую сторону блока, перемещающуюся между левой и правой:

Точная формула для каждого шага:

L n = R n-1

R n = L n-1 + f ( R 4 903 903 903 903 962 962 962 962 962 п )

Где:

L = Левая половина блока (начиная с L0, когда блок был изначально разбит)

R = правая половина блока (начиная с R0, когда блок был изначально разделен)

n = номер раунда (начиная с 0, когда блок был первоначально разделен)

f = Функция F

Kn = подключ для раунда n

Согласно формуле и диаграмме, в третьем раунде R1 становится новой левой половиной (L2), а R2 обрабатывается с помощью функции F.Допустим, это дает нам результат:

f (R 2, K 3 ) 1001 0111 0000 1011 1101 0111 1011 1011

Затем мы вычисляем результат нашего третьего раунда (R3), используя шифр XOR, как и раньше:

f (R 2, K 3 ): 1011 0111 1000 1011 1001 1101 1001 1110

L 2 : 0100 1011 1011 0101 1000 0111 1010 1001

R 3 : 1111 1100 0011 1110 0001 1010 0011 0111

Тот же процесс продолжается до пятнадцатого раунда, с переключением блоков и использованием следующего подключа в каждом раунде.В 16-м и последнем туре блоки не меняются. Вместо этого они объединяются в 64-битный блок. Воздержание от замены блоков на этом последнем этапе позволяет использовать алгоритм как для шифрования, так и для дешифрования.

Допустим, финальный раунд дает нам результат:

1010 0101 0100 1011 1001 0001 0100 1000 0101 1010 1101 0001 1101 1001 1001 1101

Окончательная перестановка

Эта перестановка является обратной по отношению к начальной перестановке, и, опять же, она не добавляет дополнительного значения безопасности.Данные преобразуются в соответствии со следующей таблицей:

Эта таблица перестановок работает так же, как и предыдущие. Поскольку это последний этап процесса шифрования, результатом будет зашифрованный текст для первого блока « Поехали, на пляж». Допустим, зашифрованный блок:

0100 1001 0011 0010 1001 0101 0111 0100 1011 1010 0111 0101 0111 1010 0101 0101

Теперь, если вам нужен настоящий зашифрованный текст для «Пойдем на пляж», вы могли бы просто пропустить весь процесс обучения и сразу перейти к онлайн-инструменту шифрования DES.Если мы введем наше предложение вместе с ключом (скажем, kj329nf982bc9wn1), инструмент выдаст нам зашифрованный текст:

U2FsdGVkX19Pienyu3w3q4zCd2IPKEPUWBzu3AeyVu2h4FeimZe6hA

При желании вы можете затем преобразовать ключ и зашифрованный текст в двоичный, а затем сравнить, как зашифрованный текст первого блока совпадает со всем описанным процессом.

Расшифровка DES

В DES процесс дешифрования невероятно прост.Структура алгоритма Фейстеля позволяет легко изменить его. Процесс расшифровки информации выполняется почти так же. Единственная разница в том, что подключи применяются в обратном порядке. Это эффективная установка, потому что это означает, что одно и то же программное и аппаратное обеспечение может использоваться как в процессах шифрования, так и в процессах дешифрования.

Чтобы расшифровать данные, сначала выполняется начальная перестановка, затем блок разделяется, и правая половина проходит через F-функцию. Разница в том, что в первом раунде дешифрования применяется 16-й подключ.В остальном все идет нормально. Как только функция F завершена, она подвергается операции XOR с левой стороной блока.

Блоки переключаются, и результат проходит тот же процесс для второго раунда, за исключением того, что применяется 15-й подключ. Этот процесс продолжается до 16-го раунда, когда используется 1-й подключ.

Как и в процессе шифрования, блоки не меняются местами на последнем этапе, а затем данные подвергаются окончательной перестановке.На этом процесс дешифрования завершается, и в результате получается исходный открытый текст сообщения.

3DES

По мере того, как недостатки безопасности DES стали более очевидными, 3DES был предложен как способ увеличения размера ключа без необходимости создания совершенно нового алгоритма. Вместо использования одного ключа, как в DES, 3DES запускает алгоритм DES трижды с тремя 56-битными ключами:

  • Первый ключ используется для шифрования открытого текста.
  • Ключ два используется для дешифрования текста, который был зашифрован ключом один.
  • Ключ три используется для шифрования текста, который был расшифрован с помощью ключа два.

На каждом этапе выполняется полный процесс DES, как описано выше.

Теперь вы можете задаться вопросом: «Как применение дешифрования на втором этапе может повысить безопасность?»

Ответ в том, что он использует отдельный ключ. Если первый ключ также использовался для расшифровки данных на втором этапе, то данные вернутся туда, где они были начаты.

Однако, поскольку он использует другой ключ, процесс дешифрования на самом деле не служит для дешифрования данных.Это может показаться логически неверным, но расшифровка с помощью отдельного ключа только еще больше перемешивает данные.

После того, как второй ключ «расшифрует» данные, применяется третий ключ для их повторного шифрования. Результатом является зашифрованный текст 3DES.

3DES структурирован таким образом, потому что он позволяет реализациям быть совместимыми с DES с одним ключом, DES с двумя ключами и DES с тремя ключами (они рассматриваются в следующем разделе). Это не сработало бы, если бы шифрование использовалось на всех трех этапах.

Варианты ключей 3DES

Технически 3DES может быть реализован с тремя различными ключевыми конфигурациями. Несмотря на это, второй и третий варианты небезопасны и никогда не должны реализовываться.

  • Первый вариант ключа - Этот вариант использует три независимых ключа и является наиболее безопасным.
  • Вариант ввода два - В этой конфигурации первая и третья клавиши одинаковы.
  • Вариант ввода три - Использует три идентичных ключа.Когда используются идентичные ключи, процесс дешифрования на втором этапе отменяет первое шифрование, оставляя только окончательное шифрование для изменения данных. Это делает результат таким же, как у обычного DES .

Процесс 3DES: первый вариант ключа

Давайте будем честными, весь процесс 3DES может вскружить вам голову, особенно если вы новичок в криптографии. Чтобы помочь понять это, вот краткое изложение всей схемы шифрования алгоритма 3DES:

Открытый текст поступает в алгоритм 3DES и сначала зашифровывается ключом один в следующих шагах:

      • Правая половина отправляется через функцию F

      • XOR результат функции F с левой стороной

      • Сделайте старую правую сторону новой левой стороной, а в результате - новой правой стороной

        Повторить вышеуказанные шаги 14 раз

      • Правая половина отправляется через функцию F

      • XOR результат функции F с левой стороной

      • Объедините левую и правую стороны блока вместе

Возьмите текст, зашифрованный с помощью первого ключа, затем отправьте его через процесс «дешифрования» с ключом два :

      • Правая половина отправляется через функцию F

      • XOR результат функции F с левой стороной

      • Сделайте старую правую сторону новой левой стороной, а в результате - новой правой стороной

        Повторить вышеуказанные шаги 14 раз

Возьмите данные, которые были «расшифрованы» с помощью ключа два, затем отправьте их через процесс шифрования en с ключом три :

      • Правая половина отправляется через функцию F

      • XOR результат функции F с левой стороной

      • Сделайте старую правую сторону новой левой стороной, а в результате - новой правой стороной

        Повторить вышеуказанные шаги 14 раз

      • Правая половина отправляется через функцию F

      • XOR результат функции F с левой стороной

      • Объедините левую и правую стороны блока вместе

Результат - зашифрованный текст 3DES.

Безопасность 3DES

Безопасность 3DES зависит от того, какой вариант ключа используется. Первый вариант ключа включает три разных 56-битных ключа, что дает общую длину ключа 168 бит. Эффективная длина значительно сокращается за счет атак типа «встреча посередине», которые снижают реальную безопасность до 112 бит.

Атаки «встречу посередине» полезны против схем шифрования, которые повторяют один и тот же алгоритм несколько раз. Этот метод сохраняет непосредственные значения с каждого этапа шифрования, а затем использует эту информацию для радикального сокращения времени, которое потребуется для перебора алгоритма.

Варианты два и три имеют значительно меньшие ключи и уязвимы как для атак с известным открытым текстом, так и с выбранным открытым текстом, а также для других.

Атаки с использованием известного открытого текста возможны, когда злоумышленник имеет доступ как к открытому тексту, так и к зашифрованному тексту сообщения. Если алгоритм восприимчив к этим атакам, злоумышленник может использовать эту информацию для определения ключа, что позволяет им взломать все другие данные, зашифрованные тем же ключом.

Атака с использованием выбранного открытого текста аналогична, но при этом злоумышленник обнаруживает ключ, сравнивая зашифрованные тексты с произвольными открытыми текстами.

Из-за этих уязвимостей и общего небольшого размера ключей, второй и третий варианты ввода небезопасны и не должны реализовываться.

Безопасно ли 3DES?

Поскольку в ближайшие несколько лет поддержка 3DES будет прекращена, лучше всего использовать другие алгоритмы. Хотя первый вариант ввода по-прежнему считается безопасным для многих приложений, существует не так много веских причин, по которым его следует использовать вместо альтернативы, такой как AES.

Хотя 3DES занимает важное место в криптографии как продолжение DES, годы его славы прошли, и пора двигаться дальше.Если вы хотите обезопасить свои системы в будущем, вам следует вместо этого использовать более современный алгоритм.

Связано: Объяснение распространенных типов шифрования

Plan X DoD под лицензией CC0

Как работает DES

DES принимает в качестве входных данных секретное сообщение, которое будет зашифровано:

И 64-битный ключ, который будет использоваться как для шифрования, так и для дешифрования:

В результате получается зашифрованный текст:

Первый шаг: вычислить 16 подключей по 48 бит каждый

Как правило, в качестве входных данных для DES используется 64-битный ключ, из которых используются только 56-битные.Затем из этих 56-битных ключей будут созданы 16 подключей по 48 бит каждый.

Первый шаг - переставить ключ, используя приведенную выше таблицу PC-1. То есть первый бит нашего 56-битного ключа перестановки будет 57-м битом нашего исходного ключа и так далее.

  ПК-1 

                  57 49 41 33 25 17 9
                   1 58 50 42 34 26 18
                  10 2 59 51 43 35 27
                  19 11 3 60 52 44 36
                  63 55 47 39 31 23 15
                   7 62 54 46 38 30 22
                  14 6 61 53 45 37 29
                  21 13 5 28 20 12 4
     

Например, наша клавиша ввода: Стало бы:

Затем мы делим ключ на две части, левую C 0 и правую D 0 . C 0 : D 0 :

Определив C 0 и D 0 , мы создадим шестнадцать блоков. Каждая пара блоков C n и D n образована из предыдущей пары C n-1 и D n-1 соответственно , для n между 1 и 16, используя следующую схему сдвига влево:

 Итерация Количество
                          Число сдвигов влево

                              1 1
                              2 1
                              3 2
                              4 2
                              5 2
                              6 2
                              7 2
                              8 2
                              9 1
                             10 2
                             11 2
                             12 2
                             13 2
                             14 2
                             15 2
                             16 1
     

Чтобы выполнить сдвиг влево, мы перемещаем каждый бит на одну позицию влево, за исключением первого бита, который идет в конец блока.

В нашем примере у нас будут следующие 16 ключей: C 0 : D 0 : Произойдет: C 1 : D 1 : C 2 : D 2 : 62 C 9 3 3 918 : C 4 : D 4 : C 5 : D 5 903 663 D 5 903 6323 918 5 903 663 9189 D 6 : C 7 : D 7 : C 8 : D 3 9182 9182 9182 9182 : D 9 : C 10 : D 10 : C 11 : : C 12 : D 12 : C 13 : D 13 : 1463 9123 : 146320 9123 D 14 : C 15 : D 15 : C 16 : D 16 903

Теперь мы сформируем последние 16 ключей, применив другую перестановку (таблица PC-2) к каждому из 16 C n D n ключи, которые мы получили на предыдущем шаге.

  ПК-2 

                 14 17 11 24 1 5
                  3 28 15 6 21 10
                 23 19 12 4 26 8
                 16 7 27 20 13 2
                 41 52 31 37 47 55
                 30 40 51 45 33 48
                 44 49 39 56 34 53
                 46 42 50 36 29 32
     

Например, наш ключ C 1 D 1 : станет: К 1 = Другие ключи: K 2 = K 3 = K 4 = K 5 = 21 K62 6 6 6 918 = K 8 = K 9 = K 10 = K 11 9123 903 1263 K 11 9123 903 1263 918 918 921

9189 K 13 = K 14 = K 15 = K 16 =

Теперь, когда у нас есть ключи, пора закодировать наше сообщение.

Второй шаг: закодируйте каждый 64-битный блок сообщения

Первое, что нам нужно сделать, это применить начальный IP-адрес перестановки к каждому блоку из 64 бит в соответствии с таблицей:

  IP 

                58 50 42 34 26 18 10 2
                60 52 44 36 28 20 12 4
                62 54 46 38 30 22 14 6
                64 56 48 40 32 24 16 8
                57 49 41 33 25 17 9 1
                59 51 43 35 27 19 11 3
                61 53 45 37 29 21 13 5
                63 55 47 39 31 23 15 7
     

Например, первый 64-битный блок из нашего сообщения Стало бы:

Теперь разделим переставленный блок на левый и правый: L 0 = R 0 =

Теперь мы выполним итерацию по 16 циклам, каждый из которых будет использовать один из 16 48-битных ключей, которые мы вычислили ранее.Мы будем использовать функцию f , которая работает с 32-битным блоком данных и 48-битным ключом K n , чтобы создать 32-битный блок. Для n от 1 до 16 вычисляем:

L n = R n-1
R n = L n-1 912 912 п-1
, К п )

Таким образом, на каждой итерации мы берем правые 32 бита предыдущего результата и делаем их левыми 32 бита текущего шага.Правые 32 бита на текущем шаге вычисляются с помощью XOR для левых 32 бита предыдущего шага с результатом функции f . Это приведет к заключительному блоку L 16 R 16 .

Итак, как работает функция

f ?

Чтобы вычислить f , мы сначала расширяем каждый блок R n-1 с 32 бит на 48 бит.Это делается с помощью таблицы выбора, в которой повторяются некоторые биты в R n-1 . Эта таблица выбора E имеет 32-битный входной блок ( R n-1 ) и 48-битный выходной блок.

Пусть E будет таким, что 48 битов его вывода, записанного как 8 блоков по 6 бит в каждом, получаются путем выбора биты на входах в порядке, указанном ниже. Таблица:

  E ТАБЛИЦА ВЫБОРА БИТА 

                         32 1 2 3 4 5
                          4 5 6 7 8 9
                          8 9 10 11 12 13
                         12 13 14 15 16 17
                         16 17 18 19 20 21
                         20 21 22 23 24 25
                         24 25 26 27 28 29
                         28 29 30 31 32 1
         

В нашем примере мы можем получить E ( R 0 ) из R 0 следующим образом:

R 0 =
E ( R 0 ) =

Следующим шагом в вычислении f является XOR для вывода E ( R n-1 ) с ключом K n :

K n E ( R n-1 )

В нашем примере:

K 1 = E ( R 0 ) = K 1 E ( R 03

Мы еще не закончили вычисление функции f .К этому моменту мы расширили R n-1 с 32 бит до 48 бит, используя таблицу выбора, и обработал результат XOR с помощью ключ K n . Теперь у нас есть 48 бит, которые будут использоваться в качестве адресов для « S box ». Блок S принимает в качестве входных 6 бит и выдает 4 бита на выходе, которые заменяют входные 6 бит. У нас есть 8 групп по 6 битов B i , которые затем будут преобразованы в 8 групп по 4 бита, всего 32 бита.

K n E ( R n-1 ) = B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 B 8 ,

где каждый B i представляет собой группу из шести битов. Теперь вычисляем:

S 1 (B 1 ) S 2 (B 2 ) S 3 (B 3 ) S 4 (B 4 ) S 5 (B 5 ) S 6 (B 6 ) S 7 (B 7 ) S 8 (B 8 )

Коробка S 1 работает следующим образом:

 
                                 S1

                            Номер столбца
    Строка
    Нет.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

      0 14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7
      1 0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8
      2 4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0
      3 15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13
      

Первый и последний биты B представляют по основанию 2 число в десятичном диапазоне от 0 до 3 (двоичное от 00 до 11).Пусть это число будет i . 4 бита в середине B представляют по основанию 2 число в десятичном диапазоне от 0 до 15 (двоичное от 0000 до 1111). Пусть это число будет j . Найдите в таблице номер в строке i и в столбце j . Это число в диапазоне от 0 до 15 и однозначно представлено 4-битным блоком. Этот блок является выходом S 1 (B) из S 1 для входа B .Например, для входного блока B = 011011 первый бит равен «0», а последний бит «1», что дает 01 в качестве строки. Это строка 1. Средние четыре бита - «1101». Это двоичный эквивалент десятичного числа 13, поэтому столбец имеет номер столбца 13. В строке 1 отображается столбец 13 5. Это определяет вывод; 5 является двоичным 0101, поэтому на выходе будет 0101. Следовательно, S 1 (011011) = 0101.

Таблицы, определяющие функции S 1 ,..., S 8 сотки следующие:

  S1 

     14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7
      0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8
      4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0
     15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13

                               S2 

     15 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 10
      3 13 4 7 15 2 8 14 12 0 1 10 6 9 11 5
      0 14 7 11 10 4 13 1 5 8 12 6 9 3 2 15
     13 8 10 1 3 15 4 2 11 6 7 12 0 5 14 9

                               S3 

     10 0 9 14 6 3 15 5 1 13 12 7 11 4 2 8
     13 7 0 9 3 4 6 10 2 8 5 14 12 11 15 1
     13 6 4 9 8 15 3 0 11 1 2 12 5 10 14 7
      1 10 13 0 6 9 8 7 4 15 14 3 11 5 2 12

                               S4 

      7 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 11 12 4 15
     13 8 11 5 6 15 0 3 4 7 2 12 1 10 14 9
     10 6 9 0 12 11 7 13 15 1 3 14 5 2 8 4
      3 15 0 6 10 1 13 8 9 4 5 11 12 7 2 14

                               S5 

      2 12 4 1 7 10 11 6 8 5 3 15 13 0 14 9
     14 11 2 12 4 7 13 1 5 0 15 10 3 9 8 6
      4 2 1 11 10 13 7 8 15 9 12 5 6 3 0 14
     11 8 12 7 1 14 2 13 6 15 0 9 10 4 5 3

                               S6 

     12 1 10 15 9 2 6 8 0 13 3 4 14 7 5 11
     10 15 4 2 7 12 9 5 6 1 13 14 0 11 3 8
      9 14 15 5 2 8 12 3 7 0 4 10 1 13 11 6
      4 3 2 12 9 5 15 10 11 14 1 7 6 0 8 13

                               S7 

      4 11 2 14 15 0 8 13 3 12 9 7 5 10 6 1
     13 0 11 7 4 9 1 10 14 3 5 12 2 15 8 6
      1 4 11 13 12 3 7 14 10 15 6 8 0 5 9 2
      6 11 13 8 1 4 10 7 9 5 0 15 14 2 3 12

                               S8 

     13 2 8 4 6 15 11 1 10 9 3 14 5 0 12 7
      1 15 13 8 10 3 7 4 12 5 6 11 0 14 9 2
      7 11 4 1 9 12 14 2 0 6 10 13 15 3 5 8
      2 1 14 7 4 10 8 13 15 12 9 0 3 5 6 11
 

В нашем примере мы получаем как вывод восьми коробок S :

К 1 E ( R 0 ) =

S 1 (B 1 ) S 2 (B 2 ) S 3 (B 3 ) S 4 (B 4 ) S 5 (B 5 ) S 6 (B 6 ) S 7 (B 7 ) S 8 (B 8 ) =

Заключительным этапом вычисления f является перестановка P вывода S -box для получения окончательного значения f :

  п. 

                             16 7 20 21
                             29 12 28 17
                              1 15 23 26
                              5 18 31 10
                              2 8 24 14
                             32 27 3 9
                             19 13 30 6
                             22 11 4 25
     

Из нашего примера получаем:

S 1 (B 1 ) S 2 (B 2 ) S 3 (B 3 ) S 4 (B 4 ) S 5 (B ) 5 ) S 6 (B 6 ) S 7 (B 7 ) S 8 (B 8 ) =

f =

R 1 = L 0 f ( R 0 , K 1 63 90 знак равно ⊕ =

В следующем раунде у нас будет L 2 = R 1 , что является блок, который мы только что рассчитали, а затем мы должны вычислить R 2 = L 1 ⊕ f ( R , K 2 ) и так далее для 16 раундов.В конце шестнадцатый круг у нас есть блоки L 16 и R 16 . Мы тогда перевернуть порядок двух блоков в 64-битный блок

справа 16 слева 16

и применить окончательную перестановку IP -1 , как определено следующая таблица:

  IP -1  

                40 8 48 16 56 24 64 32
                39 7 47 15 55 23 63 31
                38 6 46 14 54 22 62 30
                37 5 45 13 53 21 61 29
                36 4 44 12 52 20 60 28
                35 3 43 11 51 19 59 27
                34 2 42 10 50 18 58 26
                33 1 41 9 49 17 57 25
     

То есть на выходе алгоритма бит 40 блок предварительного вывода в качестве первого бита, бит 8 в качестве второго бита, и так далее, пока бит 25 блока предварительного вывода не станет последним бит вывода.

Пример: Если обработать все 16 блоков методом определено ранее, мы получаем в 16-м раунде,

L 16 =
R 16 =

Мы меняем порядок этих двух блоков и применяем последняя перестановка в

справа 16 слева 16 =

IP -1 =

И это все.Если мы применим те же шаги к каждому 64-битному фрагменту нашего сообщения, мы получим окончательный шифр:

Расшифровка - это просто обратное шифрование, следуя тем же шагам, что и выше, но в обратном порядке в какие подключи применяются.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *