5. Conventional Cryptography Systems(2) - transposition, substitution, feistel

Yona·2021년 10월 31일
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📔 Index

  • transposition
    • Columnnar Transposition
  • substitution
    • Shifted Alphabets
  • polyalphabetic substitution
    • Enigma
    • Vigenere
    • Product Cipher
  • feistel
    • 다음 파트의 DES, AES에서 설명

🦋 Transposition

rearranging the order of letters

🔒 Columnnar Transposition

"THIS IS QUITE A SECRET MESSAGE" encrypt 예시

주의 ) 위아래로 왔다리갔다리 한다

🦋 Substitution Ciphers

각 letter들에 다른 Letter를 1:1 mapping 해둔다

  • 취약점
    • brute force attack에 취약 (영문자 26개밖에 안됨)
    • letter frequency 분석에 취약

🔒 Shifted Alphabets

  • key의 숫자만큼 shift
  • 유형
    • 유형1) f(x)=(x+k)f(x)=(x+k) mod 2626 -> Ceaser Cipher
    • 유형2) f(x)=xkf(x)=xk mod nn
    • 유형3) Affine Transforms f(x)=(xk+j)f(x)=(xk+j) mod nn
      constant j가 추가되었다
    • 유형4) Higher Order f(x)=xiki+xi1ki1+...+k0f(x)=x^ik_i+x^{i-1}k_{i-1}+...+k_0 mod nn
      polynomial 한 i가 추가되었다

🦋 Polyalphabetic Substitution

🔒 Enigma

  • mechanical device가 polyalphabetic substitution을 생산한다.

🔒 Vigenere Cipher

  • (palintext - repeated_keyword) mod (26) = message

  • hack 방법

    • Kasiski Method : C에서 반복되는 문자열을 찾아서 K의 길이 찾아냄

🔒 Product Cipher

  • individual한 substitution이나 transposition은 not strong 하다.
  • 하지만, 반복하다보면 strong cipher를 생성할 수 있다.
  • 반복 = round

🦋 Feistel Cipher

  • Ciphertext는 (Rn+1,Ln+1R_{n+1}, L_{n+1}) 로 나뉜다.

  • enc, dec 과정

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