Criptografia TEA, XTEA, XXTEA

O conteúdo do artigo

• Descrição do algoritmo de criptografia TEA

  
  
  
  
  

• Implementação TEA

  
  
  
  
  

• Elimine erros críticos de TEA e obtenha XTEA (Bloquear TEA)

  
  
  
  
  

• Implementação XTEA

  
  
  
  
  

• Melhor ainda: XXTEA (Bloco corrigido TEA)

  
  
  
  
  

• Criptoanálise de algoritmos de criptografia

  
  
  
  
  

Introdução

Vamos considerar algumas definições usadas no artigo. Existem dois tipos de criptografia: simétrica e assimétrica .

Em algoritmos de criptografia simétrica , a mesma chave é usada para criptografar dados e decodificá-los. Essa chave deve ser conhecida apenas pelo remetente e pelo destinatário, caso contrário, os dados nas mãos dos invasores não serão criptografados. Uma pessoa, sabendo a chave, que não deveria saber, pode decifrar o texto cifrado e descobrir que você pediu a um amigo para comprar macarrão na loja.

Em algoritmos de criptografia assimétrica , não uma chave já é usada, mas duas: pública e privada . Os dados são criptografados com uma chave pública, descriptografados apenas com uma chave privada. A chave pública pode ser distribuída a todos, mas a chave privada deve ser mantida em segredo.

TEA, XTEA, XXTEA . , , , .

, , .

.

TEA

TEA a.k.a. Tiny Encryption Algorithm -- . , , .

. 64 , 32 : . 64, . : 32 2 . -- . . :

-- , . ,

-- X Y ( )

-- - XOR

--

n- , : , :

:

:

:

, . :

TEA

, TEA . : David J. Wheeler Roger M. Needham. -- .

• k[0], k[1], k[2], k[3] -- ,

  
  
  
  
  

• v[0], v[1] -- ,

  
  
  
  
  

• encode -- (true), , (false),

  
  
  
  
  

void tea(long* v, long* k, bool encode) {
  unsigned long y = v[0];
  unsigned long z = v[1];
  unsigned long sum = 0;
  unsigned long delta = 0x9e3779b9;
  unsigned long n = 32;
  
  if(encode) {
    
    // encoding
  
    while(n-- > 0) {
      sum += delta;
      y += ((z << 4) + k[0]) ^ (z + sum) ^ ((z >> 5) + k[1]);
      z += ((y << 4) + k[2]) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + k[3]);
    }
  
  } else {
    
    // decoding
  
    sum = delta << 5;
  
    while(n-- > 0) {
      z -= ((y << 4) + k[2]) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + k[3]);
      y -= ((z << 4) + k[0]) ^ (z + sum) ^ ((z >> 5) + k[1]);
      sum -= delta;
    }
  }
  
  v[0] = y;
  v[1] = z;
  
  return;
}
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

XTEA

TEA , , XTEA.

XTEA a.k.a. eXtended TEA -- , TEA. David J. Wheeler Roger M. Needham. TEA, 64 . , TEA , . XTEA . ( 4).

. n- , :, :

:

:

:

:

XTEA

, David J. Wheeler Roger M. Needham . , ( ), .

• v -- 2

  
  
  
  
  

• k -- 4

  
  
  
  
  

• N -- ( 32)

  
  
  
  
  

• long -- 32

  
  
  
  
  

void xtea(long* v, long* k, long N) {
  unsigned long y = v[0];
  unsigned long z = v[1];
  unsigned long delta = 0x9e3779b9;
  
  if(N > 0) {
    
    // encoding
    
    unsigned long limit = delta * N;
    unsigned long sum = 0;
    
    while(sum != limit) {
      y += (z << 4 ^ z >> 5) + z ^ sum + k[sum & 3];
      sum += delta;
      z += (y << 4 ^ y >> 5) + y ^ sum + k[sum >> 11 & 3];
    }
    
  } else {
    
    // decoding
    
    unsigned long sum = delta * (-N);
    
    while (sum) {
      z -= (y << 4 ^ y >> 5) + y ^ sum + k[sum >> 11 & 3];
      sum -= delta;
      y -= (z << 4 ^ z >> 5) + z ^ sum + k[sum & 3];
    }
    
  }
  
  v[0] = y;
  v[1] = z;
  
  return;
}
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

XTEA : XTEA-1, XTEA-2, XTEA-3. . .

XXTEA

XXTEA a.k.a. Corrected Block TEA (.. XTEA Block TEA) -- , XTEA. , David J. Wheeler Roger M. Needham, . , , , :

• ,

  
  
  
  
  

• (, ), ,

  
  
  
  
  

• ,

  
  
  
  
  

• " ", ,

  
  
  
  
  

• , , 60 , , DES

  
  
  
  
  

, XXTEA . , , , , . . n- :

. , . ( ): . :

• 

  
  
  
  
  

• 

  
  
  
  
  

:

-:

XXTEA

, -- David J. Wheeler Roger M. Needham. .

• v -- 2

  
  
  
  
  

• k -- 4

  
  
  
  
  

• N --

  
  
  
  
  

• long -- 32

  
  
  
  
  

#define MX (z >> 5 ^ y << 2) + (y >> 3 ^ z << 4) ^ (sum ^ y) + (k[p & 3 ^ e] ^ z)

long xxtea(long* v, long * k, long N) {
  unsigned long z = v[N - 1];
  unsigned long y = v[0];
  unsigned long sum = 0;
  unsigned long e = 0;
  unsigned long delta = 0x9e3779b9;
  
  long m = 0;
  long p = 0;
  long q = 0;
  
  if(N > 1) {
    
    // encoding
    
    q = 6 + 52 / N;
    
    while(q-- > 0) {
      sum += delta;
      e = sum >> 2 & 3;
      for(p = 0; p < N - 1; p++) {
        y = v[p + 1];
        z = v[p] += MX;
      }
      y = v[0];
      z = v[N - 1] += MX;
    }
    
    return 0;
  } else if(N < -1) {
    
    // decoding
    
    N = -N;
    q = 6 + 52 / N;
    sum = q * delta;
    
    while(sum != 0) {
      e = sum >> 2 & 3;
      for(p = N - 1; p > 0; p--) {
        z = v[p - 1];
        y = v[p] -= MX;
      }
      z = v[N - 1];
      y = v[0] -= MX;
    }
    
    return 0;
  }
  
  return 1;
}
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
    

TEA, XTEA, XXTEA

TEA . 17 . " " TEA , ( ). : , .

XTEA, , , TEA. - ( XOR) XTEA , TEA. XTEA -- .

XXTEA . E. Yarrkov 2010 XXTEA . . 212 , 6 , . E. Yarrkov , .

• Roger M. Needham e David J. Wheeler: TEA, a Tiny Encryption Algorithm

  
  
  
  
  

• A. Roger M. Needham e David J. Wheeler: extensões TEA

  
  
  
  
  

• David J. Wheeler, Roger M. Needham: Correção para XTEA

  
  
  
  
  

• Elias Yarrkov: Criptoanálise de XXTEA