FEAL

FEAL был предложен Акихиро Шимузу (Akihiro Shimizu) Шоджи Миягучи (Shoji Miyaguchi) из NTT Japan [1435]. В нем используются 64-битовый блок и 64-битовый ключ. Его идея состоит в том, чтобы создать алгоритм, подобный DES, но с более сильной функцией этапа. Используя меньше этапов, этот алгоритм мог бы работать быстрее. К несчастью действительность оказалась далека от целей проекта.

Описание FEAL

На Рис. 13-3 представлена блок-схема одного этапа FEAL. В качестве входа процесса шифрования используется 64-битовый блок открытого текста. Сначала блок данных подвергается операции XOR с 64 битами ключа. Затем блок данных расщепляется не левую и правую половины. Объединение левой и правой половин с помощью XOR образует новую правую половину. Левая половина и новая правая половина проходят через n этапов (первоначально четыре). На каждом этапе правая половина объединяется с помощью функции f с шестнадцатью битами ключа и с помощью XOR - с левой половиной, создавая новую правую половину. Исходная правая половина (на начало этапа) становится новой левой половиной. После n этапов (не забывайте, что левая и правая половины не переставляются после n-го этапа) левая половина снова объединяется с помощью XOR с правой половиной, образуя новую правую половину, затем левая и правая соединяются вместе в 64-битовое целое. Блок данных объединяется с помощью XOR с другими 64 битами ключа, и алгоритм завершается.

[image]

Рис. 13-3. Один этап FEAL.

Функция f берет 32 бита данных и 16 битов ключа и смешивает их вместе. Сначала блок данных разбивается на 8-битовые кусочки, которые затем объединяются с помощью XOR и заменяют друг друга. Блок-схема функции f представлена на Рис. 13-4. Две функции S0и S1 определяются следующим образом:

S0(a,b) = циклический сдвиг влево на два бита ((a + b) mod 256)

S1(a,b) = циклический сдвиг влево на два бита((a + b + 1) mod 256)

[image]

Рис. 13-4. Функция f.

Тот же алгоритм может быть использован для дешифрирования. Единственным отличием является то, что при дешифрировании порядок использования частей ключа меняется на обратный.

На Рис. 13-5 представлена блок-схема функции генерации ключа. Сначала 64-битовый ключ делится на две половины, к которым применяются операции XOR и функции fk, как показано на схеме. На Рис. 13-6 показана блок-схема функции fk. Два 32-битовых входа разбиваются на 8-битовые блоки, объединяемые и заменяемые в соответствии со схемой. S0 и S1 определяются, как показано на рисунке. Затем в алгоритме шифрования/дешифрирования используются 16-битовые блоки ключа.

На микропроцессоре 80286/10 МГц ассемблерная реализация FEAL-32 может шифровать данные со скоростью 220 Кбит/с. FEAL-64 может шифровать данные со скоростью 120 Кбит/с [1104].

[image]

Рис. 13-5. Обработка ключа в FEAL.

[image]

Рис. 13-6. Функция fK.