GOST算法_gost 加密算法-优快云博客

GOST算法

GOST是苏联设计的64位分组及256位密钥，分组密码算法。该算法是一个32轮的简单迭代加密算法。

加密过程

把输入分成左半部分（L）和右半部分（R）；第i轮的子密钥为K_i，GOST第i轮为：

L_i = R_i-1
R_i = L_i-1 ⊕ f(R_i-1, K_i)

左半部分——上一轮的右半部分
右半部分——上一轮的左半部分与f(上一轮的右半部分，本轮密钥)做亦或

GOST手绘流程图

SBOX：

其中，每个S盒都是数0~15的一个置换。GOST并没有讨论如何产生S盒，他们仅提供S盒。

有一个说法：某些苏联机构将好的S盒提供给他们喜欢的机构，而将坏的S盒提供给他们打算破译的机构。虽然这个说法非常可能是真实的，但与俄罗斯的GOST芯片制造商的进一步交谈给出了另一种说法，他们用随机数发生器自己产生S盒置换。

GOST_SBOX

以SBOX1为例，输入为1，输出就是10，输入为14，输出就是5。

子密钥K_i：

子密钥产生很简单，256位密钥划分为8个32位分组：K₁，K₂，……，K₈。

每一轮使用表中给出的不同子密钥，除了密钥Ki逆序外，解密与加密相同。

GOST密码分析

本段直接摘抄自《密码学应用：协议、算法与C源程序》

在GOST和DES之间有以下几个主要区别

在DES中，从密钥产生子密钥的过程比较复杂，而GOST的过程非常简单。
DES有56位密钥，而GOST有256位密钥。如果你把S盒置换保密，GOST将有610位的秘密信息。
DES的S盒是6位输入和4位输出，而GOST的S盒是4位输入和4位输出。这两个算法都有8个S盒，但GOST的S盒的大小仅为DES的S盒的1/4.
DES有一个非正规的置换，称为P盒，而GOST有一个11位的循环左移
DES有16轮，而GOST有32轮。

除了穷举攻击外，还没有发现更好的攻击GOST的方法，它是一个非常安全的算法。GOST有256位密钥一一加上秘密的S盒将更长。在抗差分攻击和线性攻击中，GOST比DES强。虽然GOST的随机S盒可能比DES的固定S盒弱，但它增强了GOST阻止差分攻击和线性攻击的性能。这两个攻击也依赖于轮数：轮数越多，攻击就越困难。GOST的轮数是DES的两倍，这就可能使差分攻击和线性攻击失败。
GOST的其他部分要么与DES中的安全性等价，要么比DES中的坏。GOST没有使用DES中的扩展置换，从DES中刪除置换可以降低雪崩效果从而使它变得更弱。有理由认为没有置换的GOST更弱。GOST使用加法取代DES异或并没有降低安全性
它们之间的更大差别似乎是GOST的循环移位取代了置换。DES的置换增加了雪崩效果。在GOST中改变一个输入位将影响一轮中的一个S盒，然后将影响下一轮的两个S盒，然后是3个S盒…在GOST中，改变一个输入位要影响所有的输出位需要8轮，DES仅需要5轮。这肯定是一个弱点，但记住：GOST有32轮，而DES仅有16轮。
GOST的设计者打算在有效性和安全性之间达到平衡，他们修改了DES的基本设计以便产生一个更适宜于软件实现的算法。他们似乎对算法的安全性没有信心，因此通过增大密钥长度、对S盒保密、增加加密轮数来尽量去掉这个弱点。不管他们努力的结果如何，我们已经看到了比DES更安全的算法。