Перегляд вихідного коду сторінки Мережа Файстеля

'''Мережа Файстеля''' (конструкція Файстеля) — різновид [[Блочні алгоритми шифрування|блочного шифру]] з певною ітеративною структурою. Багато сучасних алгоритмів використовують мережу Файстеля як основу.

== Історія ==
В [[1973]] році [[Горст Файстель]] ({{lang-en|Horst Feistel}}) в журналі [[Scientific American]] опублікував
статтю «Криптографія і комп'ютерна безпека»(«Cryptography and Computer Privacy»), в якій розкрив деякі важливі аспекти шифрування, а також ввів конструкцію, названу пізніше мережею Файстеля. Ця схема була використана в проєкті [[Люцифер (шифр)|Lucifer]] фірми [[IBM]], над яким працював Файстель і [[Дон Коперсміт]] (Don Coppersmith). Цей проєкт був скоріше експериментальним, але став базисом для [[DES]]. Ітеративна структура алгоритму дозволяла спростити його реалізацію в апаратному середовищі.

== Конструкція ==
{| border="0" align="right"
|[[Файл:feistel_encryption.png|Мережа Файстеля: шифрування|frame|<center>Шифрування</center>|right]]
|[[Файл:feistel_decryption.png|Мережа Файстеля: розшифрування|frame|<center>Розшифрування</center>|right]]
|}
* блок відкритого тексту ділиться на 2 рівні частини (<math>L_0,\  R_0)</math>
* в кожному раунді вираховується (<math>i=1\ldots n</math> — номер раунду)
<math>L_i\ =\ R_{i-1}\oplus f(L_{i-1},K_{i-1})</math><br />
<math>R_i\ =\ L_{i-1}</math>,

де <math>f</math> — деяка функція, а <math>K_{i-1}</math> — ключ <math>i</math>-го раунду.
Результатом виконання <math>n</math> раундів є <math>(L_n,\  R_n)</math>.
Але зазвичай в <math>n</math>-му раунді перестановка <math>L_n</math> і <math>R_n</math>
не виконуються, що дозволяє використовувати ту ж процедуру і для розшифрування,
просто інвертувавши порядок використання раундової ключової інформації:

<math>L_{i-1}\ =\ R_{i}\oplus f(L_{i},\ K_{i-1})</math><br>
<math>R_{i-1}\ =\ L_i</math>,

Невеликі зміни дозволяють досягнути повної ідентичності процедур шифрування та розшифрування.
Одною із переваг такої моделі є застосовність алгоритму незалежно від функції
<math>f</math>, і вона може бути довільної складності.

== Модифікації мережі Файстеля ==

При великому розмірі блоків шифрування (128 біт і більше) реалізація такої мережі Файстеля на 32-розрядних архітектурах може викликати складнощі, тому використовуються модифіковані варіанти цієї конструкції. У звичайних ситуаціях використовуються мережі з 4 гілками. На малюнку показано найбільш розповсюджені модифікації.
Також існують схеми, в яких довжини половинок <math>L_0</math> і <math>R_0</math> не збігаються. Вони називаються ''незбалансованими''.
<gallery caption='Модифікації мережі Файстеля'>
Зображення:Feistel type1.svg|right|<center>Тип 1</center>
Зображення:Feistel type2.svg|right|<center>Тип 2</center>
Зображення:Feistel type3.svg|right|<center>Тип 3</center>
</gallery>

== Шифри на основі мережі Файстеля ==
Такі шифри використовують класичну або модифіковану мережу Файстеля у своїй основі:
* [[Blowfish]]
* [[Camellia]]
* [[CAST]]
* [[DES]]
* [[FEAL]]
* [[ГОСТ 28147-89]]
* [[KASUMI]]
* [[LOKI97]]
* [[Lucifer]]
* [[MacGuffin]]
* [[MARS]]
* [[MAGENTA]]
* [[MISTY1]]
* [[RC2]]
* [[RC5]]
* [[RC6]]
* [[Skipjack]]
* [[TEA]]
* [[Triple DES]]
* [[Twofish]]
* [[XTEA]]

== Посилання ==
* [http://www.prism.net/user/dcowley/docs.html Стаття Cryptography and Computer Privacy] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070218075311/http://www.prism.net/user/dcowley/docs.html |date=18 лютого 2007 }} {{ref-en}}


{{Crypto-stub}}
{{Refimprove|дата=серпень 2017}}
{{Крипто навігація}}
{{Блочні алгоритми шифрування}}
[[Категорія:Блокові шифри]]