Описание LOKI91

LOKI91

LOKI

Патенты и лицензии

Обе версии REDOC запатентованы в Соединенных штатах [1614]. Рассматриваются и иностранные патенты. При заинтересованности в REDOC II или REDOC III обращайтесь к Майклу Буду (Michael С. Wood, Delta Computec, Inc., 6647 Old Thompson Rd., Syracuse, NY 13211).

LOKI разработан в Австралии и впервые был представлен в 1990 году в качестве возможной альтернативы DES [273]. В нем используются 64-битовый блок и 64-битовый ключ. Общая структура алгоритма и использ о-вания ключа описана в [274, 275], а схема S-блоков - в [1247].

Используя дифференциальный криптоанализ, Бихам и Шамир смогли взломать LOKI с И и менее этапами быстрее, чем грубой силой [170]. Более того, алгоритм обладает 9-битовой комплиментарностью, что уменьш а-ет сложность вскрытия грубой силой в 256 раз [170, 916, 917].

Ларе Кнудсен (Lars Knudsen) показал, что LOKI с 14 и менее этапами чувствителен к дифференциальному криптоанализу [852, 853]. Кроме того, если в LOKI используются альтернативные S-блоки, получающийся шифр вероятно также будет чувствителен к дифференциальному криптоанализу.

В ответ на эти вскрытия разработчики LOKI вернулись за чертежную доску и пересмотрели свой алгоритм. Результатом было появление LOKI91 [272]. (Предыдущая версия LOKI была переименована в LOKI89.)

Чтобы повысить устойчивость алгоритма к дифференциальному криптоанализу и избавиться от комплиме н-тарности, в оригинальный проект были внесены следующие изменения:

1. Алгоритм генерации подключей был изменен так, чтобы половины переставлялись не после каждого, а после каждого второго этапа.

2. Алгоритм генерации подключей был изменен так, чтобы количество позиций циклического сдвига л е-вого подключа было равно то 12, то 13 битам.

3. Были устранены начальная и заключительная операции XOR блока и ключа.

4. Была изменена функция S-блока с целью сгладить XOR профили S-блоков (чтобы повысить их усто й-чивость к дифференциальному криптоанализу), и не допустить, чтобы для какого-то значения выпо л-нялось f(x) = 0, где f - это комбинация Е-, S- и Р-блоков.

Механизм LOKI91 похож на DES (см. Рис. 13-8). Блок данных делится на левую и правую половины и пр о-ходит через 16 этапов, что очень походе на DES. На каждом этапе правая половина сначала подвергается оп е-рации XOR с частью ключа, а затем над ней выполняется перестановка с расширением (см. Табл. 13-1).

Открытый текст

/_32

^^^_®^_©^_(§)^_Ф

^^®^_®^_©^_Ф

^^^_®^_®^_©^_Ф

^ ^^_®^_©^_©^_Ф⁴

^^®^_®^_©^_Ф

^^"©"©"©"Ф

Шифротекст

R2Z.

К(2)

К(з)

К(4)

К(15)

К(₁₆)

4^32

Ключ К"

K_R 32

Рис. 13-8. LOKI91.

Табл. 13-1. Перестановка с расширением