Испытания шифров - часть 2

2. Статистические испытания являются единствен-
     ной стратегией испытаний больших криптогра-
     фических систем с секретным ключом, постро-
     енных в виде чередующихся слоев блоков заме-
     ны и перестановок, как блоки вносящие нели-
     нейность в системах Lucifer и DES. Это объяс-
     няется трудностью составления уравнений, свя-
     зывающих вход и выход системы, которые мож-
     но было бы решать другими методами. В крип-
     тографических системах, не имеющих таких бло-
     ков, например, в системах RSA и ЭльГамаля,
     уравнения, связывающие вход и выход, являют-
     ся частью самой криптографической системы,
     поэтому легче сосредоточить внимание на ана-
     лизе этих уравнений.

    

3. Статистические проверки являются, пожалуй,
     единственным общим и быстрым методом выяв-
     ления плохих шифров. Вместо того, чтобы тра-
     тить много времени на их аналитическую про-
     верку, чтобы в конце концов убедиться в том,
     что они не стойкие криптографически, с помо-
     щью статистики можно быстро определить, за-
     служивает ли эта система дальнейшей проверки.
     Так, алгоритм FEAL-4 был сначала вскрыт
     обычным методом криптоанализа, и независимо
     от этого было показано, что он является стати-
     стически слабым.

Важное значение для статистических испытаний имеет случайность текста шифровки конечной длины. Практическую меру случайности такой последовательности ввели Лемпел и Зив, авторы общеупотребимого алгоритма сжатия данных, применяемого во всех архиваторах IBM PC. Она указывает, на сколько можно сжать последовательность при использовании алгоритма Лемпела-Зива. Практически, если текст шифровки сжимается одним из архиваторов больше, чем на 10%, то шифровальная система очевидно не состоятельна. Если сжатие шифра оказалось меньше этой величины, то... все может быть. Отметим, что алгоритмам архивирования удается сжимать даже случайные последовательности символов, хотя сжатие в этом случае не превышает единиц процентов. Столь пространное описание статистического подхода к криптоанализу дано потому, что в этой главе ему будет уделено мало внимания, а вскрытие шифров будет показано лишь с точки зрения аналитического подхода. Итак, рассмотрим наиболее употребительные виды атак на некоторые известные уже шифры.