Document - SKB19126 - STMIK EL RAHMA chapt 03

DES
(Data Encryption Standard)

Stream Ciphers vs. Block Ciphers




Stream cipher mengenkripsi data digital
satu bit (byte) pada suatu waktu
Cipher blok mengenkripsi blok plaintext
pada suatu waktu


Akan menghasilkan blok ciphertext dengan
ukuran yang sama

2

DES Basics
 DES termasuk ke dalam sistem kriptografi simetri dan

tergolong jenis cipher blok.
 DES beroperasi pada ukuran blok 64 bit.
 Panjang kunci ekternal = 64 bit (sesuai ukuran blok),
tetapi hanya 56 bit yang dipakai (8 bit paritas tidak
digunakan)
 Setiap blok (plainteks atau cipherteks) dienkripsi
dalam 16 putaran.
 Setiap putaran menggunakan kunci internal berbeda.
 Kunci internal (48-bit) dibangkitkan dari kunci
eksternal
 Setiap blok mengalami permutasi awal (IP), 16
putaran enciphering, dan inversi permutasi awal (IP-1).
3

DES

Overall Scheme of DES Encryption

4

Initial Permutation (IP) and Inverse IP

5

DES

Single Round of DES

6

DES Round function F

7

DES

DES Round Function








Operates on 32-bit units
32-bit  48-bit expansion/permutation (E table)
XOR with 48 bit subkey
S-box computation returns 32 bits (Perhitungan
kembali)
Round (putaran) permutation (P)

8

Single Round of DES cont…

9

Expansion E and Permutation P

10

S-BOX Substitution



S-BOX: 4 x 16 entry table





Input: 6 bits
2-bits determine the table (1 s/d 4)
4-bits determine the table entry
Output: 4 bits
11

S-BOX table

12

DES Key Generation








Parity bits (8, 16, …, 64) are
discarded (out of 64-bit key)
56-bit key is split into 28-bit L
and R
16 48-bit subkeys (K1, K2, … ,
K16) are generated by various
circular left shifts of L and R
Bits are permuted and
selected

13

Implementasi DES






DES sudah diimplementasikan dalam bentuk
perangkat keras.
Dalam bentuk perangkat keras, DES
diimplementasikan di dalam chip. Setiap detik
chip ini dapat mengenkripsikan 16,8 juta blok
(atau 1 gigabit per detik).
Implementasi DES ke dalam perangkat lunak
dapat melakukan enkripsi 32.000 blok per detik
(pada komputer mainframe IBM 3090).

14

Other Symmetric Block Ciphers


International Data Encryption Algorithm
(IDEA)





Skipjack






128-bit key
Used in PGP

mengenkripsi dan mendekripsi data dalam 64-bit blok
menggunakan kunci 80-bit
Skipjack memiliki 32 putaran, yang berarti algoritma
utama diulang 32 kali untuk menghasilkan ciphertext.

International Data Encryption Algorithm
(IDEA)




64-bit blok cipher
panjang kunci 128-bit
Menggunakan tiga kelompok aljabar: XOR, + mod 216,
x mod 216 + 1
15

Other Symmetric Block Ciphers









Electronic Codebook Book (ECB)
Limitations of ECB
Cipher Block Chaining (CBC)
Cipher FeedBack (CFB)
Output FeedBack (OFB)
Counter (CTR)
Triple DES

16