CRAB

Этот алгоритм был разработан Бертом Калиски [Burt Kaliski] и Мэттом Робшоу [Matt Robshaw] из RSA Laboratories [810]. В основе Crab лежит идея использовать методы однонаправленных хэш-функций для создания быстрого алгоритма шифрования. Следовательно, Crab очень похож на MD5, и в этом разделе предполагается, что вы знакомы с материалом раздела 18.5.

У Crab очень большой блок: 1024 байта. Так как Crab был представлен скорее как материал для исследования, а не реальный алгоритм, конкретной процедуры генерации ключей не было предложено. Авторы рассмотрели метод, который позволяет превратить 80-битовый ключ в три вспомогательных подключа, хотя алгоритм позволяет легко использовать ключи переменной длины. В Crab используется два набора больших подключей:

Перестановка чисел с 0 до 255: P₀, P₁, P₂, ..., P₂₅₅.

Массив из 2048 32-битовых чисел: S₀, S₁, S₂,..., S₂₀₄₇.

Все эти подключи должны быть вычислены до шифрования или дешифрирования. Для шифрования 1024-байтового блока X:

Разделите X на 256 32-битовых подблоков: X₀, X₁, X₂, ..., X₂₅₅.
Переставьте подблоки X в соответствии с P.
For r=0 to 3

For g = 0 to 63

A = X₍₄_g_{) <<< 2}_r

B = X₍₄_g_{+1) <<< 2}_r

C = X₍₄_g_{+2) <<< 2}_r

D = X₍₄_g_{+3) <<< 2}_r

For step s = 0 to 7

A = A A (B + f_r(B, C, D) + S₅₁₂_r₊₈_g₊_s)

TEMP = D

D = C

C = B

B = A <<< 5

A = TEMP

X₍₄_g_{) <<< 2}_r = A

X₍₄_g_{+1) <<< 2}_r = B

X₍₄_g_{+2) <<< 2}_r = C

X₍₄_g_{+3) <<< 2}_r = D

Снова объединить X₀, X₁, X₂, ..., X₂₅₅, получая шифротекст.

Функции f_r(B, C, D) аналогичны используемым в MD5:

f₀(B, C, D) = (B U C) U ((O B) U D)

f₁(B, C, D) = (B U D) U (C U (O D))

f₂(B, C, D) = B A C A D

f₃(B, C, D) = C A (B U (O D))

Дешифрирование представляет собой обратный процесс. Генерирование подключей является непростой задачей. Вот как по 80-битовому ключу K может быть сгенерирован массив перестановок P.

Проинициализируйте K₀, K₁, K₂, ..., K₉ 10 байтами K.
For i=10 to 255

K_i = K_i_-2 A K_i_-6 A K_i_-7 A K_i_-10

For i=10 to 255, P_i = i
m=0
For j=0 to 1

For i = 256 to 1 step -1

m = (K_256-_i + K_257-_i) mod i

K_257-_i = K_257-_i <<< 3

Переставить P_i и P_i_-1

S-массив из 2048 32-битовых слов может быть сгенерирован аналогичным образом либо по тому же 80^_битовому ключу, либо по другому ключу. Авторы предупреждают, что эти детали должны "рассматриваться только в качестве мотивации, могут быть и другие эффективные схемы, обеспечивающие лучшую безопасность" [810].

Crab был предложен как испытательный стенд для новых идей, а не как рабочий алгоритм. Во многом он использует те же приемы, что и MD5. Бихам заметил, что очень большой блок упрощает криптоанализ алгоритма [160]. С другой стороны Crab может позволять эффективно использовать очень большой ключ. В этом случае "упрощение криптоанализа" может ничего не значить.