Курсовая работа: Программная реализация алгоритма шифрования DES. Режим ECB

Одним из распространённых алгоритмов симметричного шифрования является алгоритм DES, который обеспечивает надежную защиту данных благодаря своей структуре и обширному использованию в различных приложениях. В процессе работы реализуется режим шифрования ECB, который выполняет шифрование блоками. Этот режим прост в реализации и позволяет шифровать каждый блок данных независимо, используя один и тот же ключ. Однако следует отметить, что режим ECB не обеспечивает должной безопасности при работе с повторяющимися блоками, так как идентичные открытые текстовые блоки будут шифроваться в одинаковые шифрованные блоки.

Для реализации алгоритма используется язык программирования Python, что позволяет удобно и наглядно отобразить логику работы алгоритма и взаимодействие между его компонентами. Программа включает в себя генерацию ключа, его преобразование, а также последовательное выполнение всех этапов алгоритма DES: начальное преобразование, 16 раундов обработки и финальное обратное преобразование.

Каждый раунд включает в себя применение функции F, которая использует расширение и подстановку, благодаря чему достигается необходимая степень Диффузии и Конфюзии. После завершения всех раундов происходит обратное преобразование, которое формирует конечный шифрованный текст.

Тестирование программы осуществляется на наборе данных различной длины, что позволяет оценить её работоспособность и устойчивость к потенциальным атакам. Эффективность алгоритма также проверяется в контексте времени обработки, так как это критически важно для практического применения в реальных системах. В ходе тестирования изучаются как положительные результаты, так и потенциальные риски при использовании режима ECB, что позволит более глубоко понять динамику и особенности работы алгоритма DES.

Таким образом, программная реализация алгоритма шифрования позволяет не только понять принципы работы DES, но и служит основой для дальнейших исследований в области криптографии и разработки более безопасных шифровальных систем.