คุณสมบัติของ DES
DES เป็น Block Cipher Encryption = 2 Permutations (P-boxes: Initial/Final) + 16 Feistel Rounds แต่ละรอบ Round Key 48-bit จาก Cipher Key DES Function: 48-bit Key → Rightmost 32 bits (Rᵢ₋₁) → 32-bit Output
คุณสมบัติหลัก 2 ประการ
1. Avalanche Effect (เอฟเฟกต์หิมะถล่ม)
- การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยใน Plaintext (หรือ Key) → การเปลี่ยนแปลงใหญ่ใน Ciphertext
- เปลี่ยน 1 บิต Plaintext → เปลี่ยนหลายบิต Ciphertext
- DES พิสูจน์แล้วว่ามีคุณสมบัตินี้แข็งแกร่ง
- Avalanche Effect = จำนวน Ciphertext Bits ที่เปลี่ยน ต่อการเปลี่ยน 1 บิต Plaintext/Key
- ประโยชน์: ใช้ใน Embedded Systems ที่ใช้ DES/AES โจมตีพยายามขโมยข้อมูลใน Database
- หากการเปลี่ยนแปลงเล็ก → ลด Key/Plaintext Search Space
- ไม่ควรมี Similarity ระหว่าง Ciphertexts จาก Keys ที่ติดกัน → ลด Keyspace Inspection
- Encryption Algorithm ดี: เปลี่ยน 1 บิต Input → Random Change ~ครึ่งหนึ่ง Output Bits
- สังเกตได้เมื่อเปลี่ยนบิต Plaintext → ดู Avalanche Change ใน Ciphertext Bits
2. Completeness (ความสมบูรณ์)
- แต่ละบิต Ciphertext ต้องขึ้นกับหลายบิต Plaintext Diffusion และ Confusion จาก D-boxes และ S-boxes → Completeness Effect แข็งแกร่ง
- Completeness = ทำให้ Avalanche Concept แน่นขึ้น
- ต้องการ: การเปลี่ยนแปลง Ciphertext แจกแจงสม่ำเสมอ สำหรับแต่ละบิต Input/Key ที่เปลี่ยน
- โดยเฉพาะ: เปลี่ยน Input Bit ใด → Output Bit ใดเปลี่ยน ที่จุดใดจุดหนึ่งใน Transformation
- Completeness ต้องการ: ความสัมพันธ์นี้เกิดขึ้น ≥ 1 ครั้ง สำหรับทุก Input-Output Bit Pair
- กล่าวคือ: Avalanche Effect ครอบคลุมทุก Bit Pair ใน Plaintext/Ciphertext อย่างสม่ำเสมอ
- Effect นี้มาจาก Diffusion/Confusion ของ P-boxes/S-boxes DES แสดง Completeness แข็งแกร่งมาก
