Capítulo 4: Cifrado en Bloque
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El documento detalla el cifrado en bloque y los modos de operación del AES, que es un algoritmo de cifrado simétrico. Describe cómo funciona el AES, incluyendo su operación en bloques de 128 bits y el proceso de transformación mediante rondas. También se mencionan diferentes modos de operación como ECB, CBC y CFB, así como la expansión de la clave y los pasos implicados en el cifrado y descifrado.
Capítulo 4: Cifrado en Bloque
- 1. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES CIFRADO EN BLOQUE Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa 2 de septiembre de 2010 Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 2. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Cifrado en Bloque Definiciones Modos de operaci´on ECB CBC PCBC CFB OFB CTR AES Operaci´on del AES Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 3. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Definiciones Definiciones 1. Cifrado en bloque: Cifrado de clave sim´etrica que opera sobre un grupo de bits de tama˜no fijo denominado bloque, con una transformaci´on invariante. 2. Un algoritmo de cifrado en bloque tomar´ıa un bloque de 128 bits (por ejemplo) de texto plano y dar´ıa como salida el correspondiente bloque cifrado de 128 bits. 3. La transformaci´on es controlada por la clave secreta. Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 4. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Definiciones ◮ Un algoritmo de cifrado en bloque consiste de dos algoritmos, uno de cifrado Ek y uno de descifrado E−1 k , que est´an parametrizados por la clave k y que son mutuamente inversos: ◮ Ek (M) = C ◮ E−1 k (C) = M ◮ Para cada clave k, Ek es una permutaci´on sobre el conjunto de todos los posibles bloques de entrada. Una clave determina una permutaci´on entre las 2n! posibles. ◮ Si los datos son mayores a la longitud del bloque, se utiliza un modo de operaci´on. Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 5. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES ECB CBC PCBC CFB OFB CTR Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 6. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES ECB CBC PCBC CFB OFB CTR Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 7. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES ECB CBC PCBC CFB OFB CTR Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
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- 9. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES ECB CBC PCBC CFB OFB CTR Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 10. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES ECB CBC PCBC CFB OFB CTR Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 11. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES ECB CBC PCBC CFB OFB CTR Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 12. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES ECB CBC PCBC CFB OFB CTR Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
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- 19. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES ECB CBC PCBC CFB OFB CTR Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 20. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Operaci´on del AES Advanced Encryption Standard 1. Cifrado de clave sim´etrica adoptado como est´andar por el gobierno de los EU. 2. Publicado por el NIST como el FIPS-197, el 26 de noviembre de 2001. 3. AES est´a basado en el cifrado Rijndael. Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 21. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Operaci´on del AES Operaci´on del AES ◮ AES tiene un tama˜no de bloque fijo de 128 bits y un tama˜no de clave de 128, 192 o 256 bits. (Rijndael permite especificar tama˜nos de bloque y de clave, en m´ultiplos de 32, con un m´ınimo de 128 bits.) ◮ AES opera sobre un arreglo de 4 × 4 bytes, al que se denomina el estado. ◮ AES cifra los datos mediante un n´umero de rondas de transformaci´on. Cada ronda consiste en varios pasos de procesamiento, incluyendo uno que depende de una clave de ronda. ◮ Para descifrar se aplican las rondas en sentido inverso utilizando la misma clave. Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 22. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Operaci´on del AES Descripci´on del algoritmo ◮ Expansi´on de clave. Se derivan las claves de ronda. ◮ Ronda inicial: 1. AddRoundKey - Cada byte del estado es combinado con la clave de ronda usando XOR. ◮ Rondas: 1. SubBytes - Substituci´on no lineal donde cada byte es substituido por otro de acuerdo a una tabla. 2. ShiftRows - Trasposici´on donde cada fila del estado es desplazada c´ıclicamente un cierto n´umero de pasos. 3. MixColumns - Una operaci´on de mezcla que opera sobre las columnas del estado, combinando cuatro bytes de cada columna. 4. AddRoundKey Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 23. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Operaci´on del AES ◮ Ronda final: 1. SubBytes 2. ShiftRows 3. AddRoundKey Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 24. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Operaci´on del AES Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 25. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Operaci´on del AES Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 26. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Operaci´on del AES Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 27. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Operaci´on del AES Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE
- 28. Outline Cifrado en Bloque Modos de operaci´on AES Operaci´on del AES Ejercicios: 1. Implementar el modo PCBC del AES. Juan Manuel Garc´ıa Garc´ıa CIFRADO EN BLOQUE