БИБЛИОТЕКА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ

ГОСТ Р 34.13-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Режимы работы блочных шифров

Приложение А

(справочное)

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ПРИМЕРЫ

 

Данное приложение носит справочный характер и не является частью настоящего стандарта.

В данном приложении содержатся примеры для зашифрования и расшифрования сообщений, а также выработки имитовставки, с использованием режимов работы шифра, определенных в данном стандарте. Параметр s выбран равным n с целью упрощения проводимых вычислений, а параметр m выбирался из соображений демонстрации особенностей каждого режима шифрования. Двоичные строки из V*, длина которых кратна 4, записываются в шестнадцатеричном виде, а символ конкатенации ("||") опускается. То есть, строка ГОСТ Р 34.13-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Режимы работы блочных шифров будет представлена в виде ar-1ar-2...a0, где ГОСТ Р 34.13-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Режимы работы блочных шифров, i = 0, 1, ..., r - 1.

В А.1 приведены примеры для блочного шифра с длиной блока n = 128 бит ("Кузнечик"). В А.2 приведены примеры для блочного шифра с длиной блока n = 64 бит ("Магма").

А.1 Блочный шифр с длиной блока n = 128 бит

Примеры используют следующие параметры:

Ключ

K = 8899aabbccddeeff0011223344556677fedcba98765432100123456789abcdef.

Открытый текст - четыре 128-битных блока:

P1 = 1122334455667700ffeeddccbbaa9988,

P2 = 00112233445566778899aabbcceeff0a,

P3 = 112233445566778899aabbcceeff0a00,

P4 = 2233445566778899aabbcceeff0a0011.

А.1.1 Режим простой замены

 

Таблица А.1

 

Зашифрование в режиме простой замены

 

Открытый текст

Шифртекст

1122334455667700ffeeddccbbaa9988

7f679d90bebc24305a468d42b9d4edcd

00112233445566778899aabbcceeff0a

b429912c6e0032f9285452d76718d08b

112233445566778899aabbcceeff0a00

f0ca33549d247ceef3f5a5313bd4b157

2233445566778899aabbcceeff0a0011

d0b09ccde830b9eb3a02c4c5aa8ada98

 

А.1.2 Режим гаммирования

А.1.2.1 Зашифрование

s = n = 128,

IV = 1234567890abcef0.

 

Таблица А.2

 

Зашифрование в режиме гаммирования

 

i

1

2

Pi

1122334455667700ffeeddccbbaa9988

00112233445566778899aabbcceeff0a

Входной блок

1234567890abcef00000000000000000

1234567890abcef00000000000000001

Выходной блок

e0b7ebfa9468a6db2a95826efb173830

85ffc500b2f4582a7ba54e08f0ab21ee

Ci

f195d8bec10ed1dbd57b5fa240bda1b8

85eee733f6a13e5df33ce4b33c45dee4

 

Окончание таблицы А.2

 

i

3

4

Pi

112233445566778899aabbcceeff0a00

2233445566778899aabbcceeff0a0011

Входной блок

1234567890abcef00000000000000002

1234567890abcef00000000000000003

Выходной блок

b4c8dbcfb353195b4c42cc3ddb9ba9a5

e9a2bee4947b322f7b7d1db6dfb7ba62

Ci

a5eae88be6356ed3d5e877f13564a3a5

cb91fab1f20cbab6d1c6d15820bdba73

 

А.1.2.2 Расшифрование

С использованием приведенных значений K, IV, и C с помощью операции расшифрования воспроизводятся исходные значения P1, P2, P3, P4.

А.1.3 Режим гаммирования с обратной связью по выходу

А.1.3.1 Зашифрование

s = n = 128, m = 2n = 256,

IV = 1234567890abcef0a1b2c3d4e5f0011223344556677889901213141516171819.

 

Таблица А.3

 

Зашифрование в режиме гаммирования с обратной связью

по выходу

 

i

1

2

Pi

1122334455667700ffeeddccbbaa9988

00112233445566778899aabbcceeff0a

Входной блок

1234567890abcef0a1b2c3d4e5f00112

23344556677889901213141516171819

Выходной блок

90a2391de4e25c2400f1a49232d0241d

ed4a659440d99cc3072c8b8d517dd9b5

Ci

81800a59b1842b24ff1f795e897abd95

ed5b47a7048cfab48fb521369d9326bf

 

Окончание таблицы А.3

 

i

3

4

Pi

112233445566778899aabbcceeff0a00

2233445566778899aabbcceeff0a0011

Входной блок

90a2391de4e25c2400f1a49232d0241d

ed4a659440d99cc3072c8b8d517dd9b5

Выходной блок

778064e869c6cf3951a55c30fed78013

020dff9500640ef90a92eead099a3141

Ci

66a257ac3ca0b8b1c80fe7fc10288a13

203ebbc066138660a0292243f6903150

 

А.1.3.2 Расшифрование

С использованием приведенных значений K, IV, и C и с помощью операции расшифрования воспроизводятся исходные значения P1, P2, P3, P4.

А.1.4 Режим простой замены с зацеплением

А.1.4.1 Зашифрование

m = 2n = 256,

IV = 1234567890abcef0a1b2c3d4e5f0011223344556677889901213141516171819.

 

Таблица А.4

 

Зашифрование в режиме простой замены с зацеплением

 

i

1

2

Pi

1122334455667700ffeeddccbbaa9988

00112233445566778899aabbcceeff0a

Входной блок

0316653cc5cdb9f05e5c1e185e5a989a

23256765232defe79a8abeaedaf9e713

Выходной блок

689972d4a085fa4d90e52e3d6d7dcc27

2826e661b478eca6af1e8e448d5ea5ac

Ci

689972d4a085fa4d90e52e3d6d7dcc27

2826e661b478eca6af1e8e448d5ea5ac

 

Окончание таблицы А.4

 

i

3

4

Pi

112233445566778899aabbcceeff0a00

2233445566778899aabbcceeff0a0011

Входной блок

79bb4190f5e38dc5094f95f18382c627

0a15a234d20f643f05a542aa7254a5bd

Выходной блок

fe7babf1e91999e85640e8b0f49d90d0

167688065a895c631a2d9a1560b63970

Ci

fe7babf1e91999e85640e8b0f49d90d0

167688065a895c631a2d9a1560b63970

 

А.1.4.2 Расшифрование

С использованием приведенных значений K, IV и C и с помощью операции расшифрования воспроизводятся исходные значения P1, P2, P3, P4.

А.1.5 Режим гаммирования с обратной связью по шифртексту

А.1.5.1 Зашифрование

s = n = 128, m = 2n = 256,

IV = 1234567890abcef0a1b2c3d4e5f0011223344556677889901213141516171819.

 

Таблица А.5

 

Зашифрование в режиме гаммирования с обратной связью

по шифртексту

 

i

1

2

Pi

1122334455667700ffeeddccbbaa9988

00112233445566778899aabbcceeff0a

Входной блок

1234567890abcef0a1b2c3d4e5f00112

23344556677889901213141516171819

Выходной блок

90a2391de4e25c2400f1a49232d0241 d

ed4a659440d99cc3072c8b8d517dd9b5

Ci

81800a59b1842b24ff1f795e897abd95

ed5b47a7048cfab48fb521369d9326bf

 

Окончание таблицы А.5

 

i

3

4

Pi

112233445566778899aabbcceeff0a00

2233445566778899aabbcceeff0a0011

Входной блок

81800a59b1842b24ff1f795e897abd95

ed5b47a7048cfab48fb521369d9326bf

Выходной блок

68d09baf09a0fab01d879d82795d32b5

6dcdfa9828e5a57f6de01533bbf1f4c0

Ci

79f2a8eb5cc68d38842d264e97a238b5

4ffebecd4e922de6c75bd9dd44fbf4d1

 

А.1.5.2 Расшифрование

С использованием приведенных значений K, IV и C с помощью операции расшифрования воспроизводятся исходные значения P1, P2, P3, P4.

А.1.6 Режим выработки имитовставки

А.1.6.1 Выработка вспомогательных ключей

R = 94bec15e269cf1e506f02b994c0a8ea0,

MSB1(R) = 1,

ГОСТ Р 34.13-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Режимы работы блочных шифров

MSB1(K1) = 0,

K2 = K1 << 1 = 297d82bc4d39e3ca0de0573298151dc7 << 1 = 52fb05789a73c7941bc0ae65302a3b8e,

|P4| = n, K* = K1.

А.1.6.2 Вычисление имитовставки

s = 64.

 

Таблица А.6

 

Вычисление имитовставки

 

i

1

2

Pi

1122334455667700ffeeddccbbaa9988

00112233445566778899aabbcceeff0a

Входной блок

1122334455667700ffeeddccbbaa9988

7f76bfa3fae94247d2df27f9753a12c7

Выходной блок

7f679d90bebc24305a468d42b9d4edcd

1ac9d976f83636f55ae9ef305e7c90d2

 

Окончание таблицы А.6

 

i

3

4

Pi

112233445566778899aabbcceeff0a00

2233445566778899aabbcceeff0a0011

Входной блок

0bebea32ad50417dc34354fcb0839ad2

1e2a9c1d8cc03bfa0cb340971252fe24

Выходной блок

15645af4a78e50a9abe8db4b754de3f2

336f4d296059fbe34ddeb35b37749c67

 

А.2 Блочный шифр с длиной блока n = 64 бит

Примеры используют следующие параметры.

Ключ

K = ffeeddccbbaa99887766554433221100f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff.

Открытый текст - четыре 64-битных блока:

P1 = 92def06b3c130a59,

P2 = db54c704f8189d20,

P3 = 4a98fb2e67a8024c,

P4 = 8912409b17b57e41.

А.2.1 Режим простой замены

 

Таблица А.7

 

Зашифрование в режиме простой замены

 

Открытый текст

Шифртекст

92def06b3c130a59

2b073f0494f372a0

db54c704f8189d20

de70e715d3556e48

4a98fb2e67a8024c

11d8d9e9eacfbc1e

8912409b17b57e41

7c68260996c67efb

 

А.2.2 Режим гаммирования

А.2.2.1 Зашифрование

s = n = 64,

IV = 12345678.

 

Таблица А.8

 

Зашифрование в режиме гаммирования

 

i

1

2

Pi

92def06b3c130a59

db54c704f8189d20

Входной блок

1234567800000000

1234567800000001

Выходной блок

dc46e167aba4b365

e571ca972ef0c049

Ci

4e98110c97b7b93c

3e250d93d6e85d69

 

Окончание таблицы А.8

 

i

3

4

Pi

4a98fb2e67a8024c

8912409b17b57e41

Входной блок

1234567800000002

1234567800000003

Выходной блок

59f57da6601ad9a3

df9cf61bbce7df6c

Ci

136d868807b2dbef

568eb680ab52a12d

 

А.2.2.2 Расшифрование

С использованием приведенных значений K, IV и C с помощью операции расшифрования воспроизводятся исходные значения P1, P2, P3, P4.

А.2.3 Режим гаммирования с обратной связью по выходу

А.2.3.1 Зашифрование

s = n = 64, m = 2n = 128,

IV = 1234567890abcdef234567890abcdef1.

 

Таблица А.9

 

Зашифрование в режиме гаммирования с обратной связью

 

i

1

2

Pi

92def06b3c130a59

db54c704f8189d20

Входной блок

1234567890abcdef

234567890abcdef1

Выходной блок

49e910895a8336da

d612a348e78295bc

Ci

db37e0e266903c83

0d46644c1f9a089c

 

Окончание таблицы А.9

 

i

3

4

Pi

4a98fb2e67a8024c

8912409b17b57e41

Входной блок

49e910895a8336da

d612a348e78295bc

Выходной блок

ea60cb4c24a63032

4136af23aafaa544

Ci

a0f83062430e327e

c824efb8bd4fdb05

 

А.2.3.2 Расшифрование

С использованием приведенных значений K, IV и C с помощью операции расшифрования воспроизводятся исходные значения P1, P2, P3, P4.

А.2.4 Режим простой замены с зацеплением

А.2.4.1 Зашифрование

m = 3n = 192,

IV = 1234567890abcdef234567890abcdef134567890abcdef12.

 

Таблица А.10

 

Зашифрование в режиме простой замены с зацеплением

 

i

1

2

Pi

92def06b3c130a59

db54c704f8189d20

Входной блок

80eaa613acb8c7b6

f811a08df2a443d1

Выходной блок

96d1b05eea683919

aff76129abb937b9

Ci

96d1b05eea683919

aff76129abb937b9

 

Окончание таблицы А.10

 

i

3

4

Pi

4a98fb2e67a8024c

8912409b17b57e41

Входной блок

7ece83becc65ed5e

1fc3f0c5fddd4758

Выходной блок

5058b4a1c4bc0019

20b78b1a7cd7e667

Ci

5058b4a1c4bc0019

20b78b1a7cd7e667

 

А.2.4.2 Расшифрование

С использованием приведенных значений K, IV и C с помощью операции расшифрования воспроизводятся исходные значения P1, P2, P3, P4.

А.2.5 Режим гаммирования с обратной связью по шифртексту

А.2.5.1 Зашифрование

s = n = 64, m = 2n = 128,

IV = 1234567890abcdef234567890abcdef1.

 

Таблица А.11

 

Зашифрование в режиме гаммирования с обратной связью

по шифртексту

 

i

1

2

Pi

92def06b3c130a59

db54c704f8189d20

Входной блок

1234567890abcdef

234567890abcdef1

Выходной блок

49e910895a8336da

d612a348e78295bc

Ci

db37e0e266903c83

0d46644c1f9a089c

 

Окончание таблицы А.11

 

i

3

4

Pi

4a98fb2e67a8024c

8912409b17b57e41

Входной блок

db37e0e266903c83

0d46644c1f9a089c

Выходной блок

6e25292d34bdd1c7

35d2728f36b22b44

Ci

24bdd2035315d38b

bcc0321421075505

 

А.2.5.2 Расшифрование

С использованием приведенных значений K, IV и C с помощью операции расшифрования воспроизводятся исходные значения P1, P2, P3, P4.

А.2.6 Режим выработки имитовставки

А.2.6.1 Выработка вспомогательных ключей

R = 2fa2cd99a1290a12,

MSB1(R) = 0, K1 = R << 1 = 5f459b3342521424,

MSB1(K1) = 0, следовательно K2 = K1 << 1 = be8b366684a42848,

|P4| = n, K* = K1.

А.2.6.2 Вычисление имитовставки

s = 32.

 

Таблица А.12

 

Вычисление имитовставки

 

i

1

2

Pi

92def06b3c130a59

db54c704f8189d20

Входной блок

92def06b3c130a59

f053f8006cebef80

Выходной блок

2b073f0494f372a0

c89ed814fd5e18e9

 

Окончание таблицы А.12

 

i

3

4

Pi

4a98fb2e67a8024c

8912409b17b57e41

Входной блок

8206233a9af61aa5

216e6a2561cff165

Выходной блок

f739b18d34289b00

154e72102030c5bb

 

MAC = 154e7210.