Kriptografide, SP-network ya da koyma-değiştirme ağı(SPN), AES (Rijndael), 3-Way, Kuznyechik, PRESENT, SAFER, SHARK ve Square gibi gibi blok şifreleme algoritmalarında kullanılan bir dizi bağlantılı matematiksel işlemdir.
Böyle bir ağ, şifresiz metin bloğunu ve anahtarı girdi olarak alır ve şifreli metin bloğu üretmek için yerine-koyma kutularına(S-boxes) ve yerini-değiştirme kutularına(P-boxes) "tur" veya "katmanlar" gibi birkaç değişen uygular. S-kutuları ve P-kutuları blok halindeki giriş bitlerini çıkış bitlerine dönüştürür. Bu dönüşümlerin, donanımda, özel veya(XOR) ve bitsel rotasyon gibi performans gösterecek operasyonlar olması yaygındır. Anahtar, her turda, genellikle ondan türetilen "raund anahtarlar" biçiminde tanıtılmaktadır. (Bazı tasarımlarda, S-kutuları anahtara göre değişir.)
Şifre çözme işlemi sadece işlemi tersine çevirerek yapılır (S-kutuları ve P-kutularının tersini kullanarak ve yuvarlak anahtarları ters sırayla uygulayarak).
Bir S-kutusu, küçük bir bitler bloğunu (S-kutusunun girişi) başka bir bitler bloğu (S-kutusunun çıkışı) ile değiştirir. Bu yerine koyma, tersine çevrilebilirliği (dolayısıyla şifre çözme) sağlamak için bire bir olmalıdır. Özellikle, çıkış uzunluğu girişin uzunluğu ile aynı olmalıdır (sağdaki resim 4 girişli ve 4 çıkışlı S-kutularına sahiptir),örneğin S-kutularından farklı olarak, aynı zamanda, uzunluğu, DES (Veri Şifreleme Standardı) 'da olduğu gibi değiştirebilir. Bir S-kutusu genellikle basitçe bitlerin bir yer değiştirmesi değildir. Aksine, iyi bir S-kutusu, bir giriş bitini değiştirmenin, çıkış bitlerinin yaklaşık yarısını (veya bir çığ etkisi) değiştirebilme özelliğine sahip olacaktır. Ayrıca her çıktı bitinin her giriş bitine bağlı olacağı özelliğine sahip olacaktır.
P-kutusu, tüm bitlerin bir permütasyonudur: bir turdaki tüm S-kutularının çıkışlarını alır, bitlerin yerini değiştirir ve onları bir sonraki turun S-kutularına besler. İyi bir P-kutusu, herhangi bir S-kutusunun çıkış bitlerinin olabildiğince çok sayıda S-kutu girişine dağıtılma özelliğine sahiptir.
Her turda, raund anahtar (anahtardan bazı basit işlemlerle elde edilir, örneğin S-Kutusu ve P-Kutusu kullanarak), tipik olarak XOR gibi bir grup işlemi kullanılarak birleştirilir.
Tek bir tipik S-kutusu veya tek bir P-box'ın çok fazla kriptografik kuvveti yoktur: Bir S-kutusu bir yerine koyma şifresi olarak düşünülebilirken, bir P-kutusu bir yer değiştirme şifresi olarak düşünülebilir. Bununla birlikte, S-ve P-kutularının birkaç dönüşümlü turları ile iyi tasarlanmış bir SP ağı, Shannon'un karışıklık ve yayılma özelliklerini zaten karşılamaktadır:
- Bu nedenle, bu S-kutularının tüm çıktıları birkaç bit ve daha sonra değiştirilir. Birkaç tur yaparken, her bit birkaç kez ileri ve geri değişmektedir, bu nedenle, sonuna kadar, şifleli metin yalancı bir şekilde tamamen değişmiştir.Özellikle rastgele seçilmiş bir input bloğu için eğer i-th bitini çevirirse, j-th çıktı bitinin değişme olasılığı, herhangi bir i ve j için yaklaşık bir yarısıdır, bu Katı Çığ Kriteri(Strict Avalanche Criterion) olarak bilinir. Tam tersi, eğer biri şifreli metnin bir bitini değiştirirse, sonrasında şifreyi çözmeye çalışırsa, sonuç orijinal düz metinden tamamen farklı bir mesajdır — SP şifreleri kolayca şekillendirilemez. Karışıklık nedeni yayılma ile aynıdır: anahtarın bir bitini değiştirmek, yuvarlak anahtarların birkaçını değiştirir ve her yuvarlak anahtardaki her değişiklik, tüm bitlerin üzerine yayılır, şifreli metni çok karmaşık bir şekilde değiştirir. Bir saldırgan bir şekilde bir şifreli metne karşılık gelen bir şifresiz metin (bir bilinen şifresiz metin saldırısı veya daha kötüsü, seçilmiş bir şifresiz metin veya seçilmiş şifreli metin saldırısı) elde etse bile, karışıklık ve yayılma, saldırganın anahtarı elde etmesini zorlaştırır.
Her ne kadar S-kutularını kullanan bir Feistel ağı (DES gibi) SP ağlarına oldukça benzer olsa da, ya bu ya da bazı durumlarda daha uygulanabilir olan bazı farklılıklar vardır. Belirli bir miktarda karışıklık ve yayılma için, bir SP ağının daha fazla "yapısal paralellik" özelliği vardır ve bu nedenle - çok sayıda yürütme birimine sahip bir CPU verilir - bir Feistel ağından daha hızlı hesaplanabilir. Birkaç yürütme birmine sahip CPU'lar -en akıllı kartlar gibi- bu yapısal paralellik avantajından yararlanamazlar. Ayrıca SP şifreleri S-kutularının tersine çevrilmesini gerektirir (şifre çözme işlemini gerçekleştirmek için); Feistel iç fonksiyonları böyle bir kısıtlamaya sahip değildir ve tek yönlü fonksiyonlar olarak yapılandırılabilir.
Ayrıca bakınız
- Feistel ağı
- Ürün şifresi
- Kare (Şifre)
- Uluslararası Veri Şifreleme Algoritması
Kaynakça
Konuyla ilgili yayınlar
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Kriptografide SP network ya da koyma degistirme agi SPN AES Rijndael 3 Way Kuznyechik PRESENT SAFER SHARK ve Square gibi gibi blok sifreleme algoritmalarinda kullanilan bir dizi baglantili matematiksel islemdir 16 bit sifresiz metnin 16 bit sifreli metine donusturuldugu 3 raundluk substitusyon permutasyon agi krokisi S kutulari Si P kutulari P ve raund anahtarlari Ki dir Boyle bir ag sifresiz metin blogunu ve anahtari girdi olarak alir ve sifreli metin blogu uretmek icin yerine koyma kutularina S boxes ve yerini degistirme kutularina P boxes tur veya katmanlar gibi birkac degisen uygular S kutulari ve P kutulari blok halindeki giris bitlerini cikis bitlerine donusturur Bu donusumlerin donanimda ozel veya XOR ve bitsel rotasyon gibi performans gosterecek operasyonlar olmasi yaygindir Anahtar her turda genellikle ondan turetilen raund anahtarlar biciminde tanitilmaktadir Bazi tasarimlarda S kutulari anahtara gore degisir Sifre cozme islemi sadece islemi tersine cevirerek yapilir S kutulari ve P kutularinin tersini kullanarak ve yuvarlak anahtarlari ters sirayla uygulayarak Bir S kutusu kucuk bir bitler blogunu S kutusunun girisi baska bir bitler blogu S kutusunun cikisi ile degistirir Bu yerine koyma tersine cevrilebilirligi dolayisiyla sifre cozme saglamak icin bire bir olmalidir Ozellikle cikis uzunlugu girisin uzunlugu ile ayni olmalidir sagdaki resim 4 girisli ve 4 cikisli S kutularina sahiptir ornegin S kutularindan farkli olarak ayni zamanda uzunlugu DES Veri Sifreleme Standardi da oldugu gibi degistirebilir Bir S kutusu genellikle basitce bitlerin bir yer degistirmesi degildir Aksine iyi bir S kutusu bir giris bitini degistirmenin cikis bitlerinin yaklasik yarisini veya bir cig etkisi degistirebilme ozelligine sahip olacaktir Ayrica her cikti bitinin her giris bitine bagli olacagi ozelligine sahip olacaktir P kutusu tum bitlerin bir permutasyonudur bir turdaki tum S kutularinin cikislarini alir bitlerin yerini degistirir ve onlari bir sonraki turun S kutularina besler Iyi bir P kutusu herhangi bir S kutusunun cikis bitlerinin olabildigince cok sayida S kutu girisine dagitilma ozelligine sahiptir Her turda raund anahtar anahtardan bazi basit islemlerle elde edilir ornegin S Kutusu ve P Kutusu kullanarak tipik olarak XOR gibi bir grup islemi kullanilarak birlestirilir Tek bir tipik S kutusu veya tek bir P box in cok fazla kriptografik kuvveti yoktur Bir S kutusu bir yerine koyma sifresi olarak dusunulebilirken bir P kutusu bir yer degistirme sifresi olarak dusunulebilir Bununla birlikte S ve P kutularinin birkac donusumlu turlari ile iyi tasarlanmis bir SP agi Shannon un karisiklik ve yayilma ozelliklerini zaten karsilamaktadir Bu nedenle bu S kutularinin tum ciktilari birkac bit ve daha sonra degistirilir Birkac tur yaparken her bit birkac kez ileri ve geri degismektedir bu nedenle sonuna kadar sifleli metin yalanci bir sekilde tamamen degismistir Ozellikle rastgele secilmis bir input blogu icin eger i th bitini cevirirse j th cikti bitinin degisme olasiligi herhangi bir i ve j icin yaklasik bir yarisidir bu Kati Cig Kriteri Strict Avalanche Criterion olarak bilinir Tam tersi eger biri sifreli metnin bir bitini degistirirse sonrasinda sifreyi cozmeye calisirsa sonuc orijinal duz metinden tamamen farkli bir mesajdir SP sifreleri kolayca sekillendirilemez Karisiklik nedeni yayilma ile aynidir anahtarin bir bitini degistirmek yuvarlak anahtarlarin birkacini degistirir ve her yuvarlak anahtardaki her degisiklik tum bitlerin uzerine yayilir sifreli metni cok karmasik bir sekilde degistirir Bir saldirgan bir sekilde bir sifreli metne karsilik gelen bir sifresiz metin bir bilinen sifresiz metin saldirisi veya daha kotusu secilmis bir sifresiz metin veya secilmis sifreli metin saldirisi elde etse bile karisiklik ve yayilma saldirganin anahtari elde etmesini zorlastirir Her ne kadar S kutularini kullanan bir Feistel agi DES gibi SP aglarina oldukca benzer olsa da ya bu ya da bazi durumlarda daha uygulanabilir olan bazi farkliliklar vardir Belirli bir miktarda karisiklik ve yayilma icin bir SP aginin daha fazla yapisal paralellik ozelligi vardir ve bu nedenle cok sayida yurutme birimine sahip bir CPU verilir bir Feistel agindan daha hizli hesaplanabilir Birkac yurutme birmine sahip CPU lar en akilli kartlar gibi bu yapisal paralellik avantajindan yararlanamazlar Ayrica SP sifreleri S kutularinin tersine cevrilmesini gerektirir sifre cozme islemini gerceklestirmek icin Feistel ic fonksiyonlari boyle bir kisitlamaya sahip degildir ve tek yonlu fonksiyonlar olarak yapilandirilabilir Ayrica bakinizFeistel agi Urun sifresi Kare Sifre Uluslararasi Veri Sifreleme AlgoritmasiKaynakcaKonuyla ilgili yayinlarKatz Jonathan Lindell Yehuda 2007 Introduction to Modern Cryptography CRC Press ISBN 9781584885511 Stinson Douglas R 2006 Cryptography Theory and Practice Third bas Chapman amp Hall CRC ISBN 1584885084