การเรียงลำดับเริ่มต้น (Initial Permutation) ใน DES คืออะไร?

การเรียงลำดับเริ่มต้น (Initial Permutation - IP)

IP เป็นขั้นตอนแรกของการเข้ารหัส DES ทำเพียงครั้งเดียว ก่อนเข้ารอบที่ 1 ทำหน้าที่สลับตำแหน่งบิตของบล็อกข้อความต้นฉบับ 64 บิต ตามตารางคงที่

วิธีการทำงาน

อ่านตาราง IP จากซ้ายไปขวา บนลงล่าง
ตัวเลขในตารางบอกว่า "บิตที่เท่าไรของข้อมูลต้นฉบับ จะไปอยู่ตำแหน่งนี้"
ตัวอย่าง: ตำแหน่งแรกของตารางคือ 58 → บิตที่ 58 ของข้อมูลต้นฉบับ จะกลายเป็นบิตที่ 1 ของผลลัพธ์ IP
ตำแหน่งที่ 2 ของตารางคือ 50 → บิตที่ 50 ต้นฉบับ → บิตที่ 2 ผลลัพธ์
... จนครบ 64 บิต

ตาราง IP (อ่านแถวละ 16 คอลัมน์ รวม 4 แถว)

58	50	42	34	26	18	10	2	60	52	44	36	28	20	12	4
62	54	46	38	30	22	14	6	64	56	48	40	32	24	16	8
57	49	41	33	25	17	9	1	59	51	43	35	27	19	11	3
61	53	45	37	29	21	13	5	63	55	47	39	31	23	15	7

คุณสมบัติสำคัญ

IP เป็นการเรียงลำดับแบบไม่มีกุญแจ (Keyless)
IP และ Final Permutation (FP) เป็นกันเอง (Inverse) → หากไม่มี 16 รอบระหว่างกลาง บิตที่ 58 ที่เข้าจะออกมาเป็นบิตที่ 58 เช่นเดิม
หลัง IP เสร็จ 64 บิตจะถูกแบ่งเป็น LPT (32 บิตซ้าย) และ RPT (32 บิตขวา) เพื่อเข้าสู่ 16 รอบ

จุดประสงค์

IP เองไม่ให้ความปลอดภัยโดยตรง (เพราะไม่มีกุญแจ) แต่ช่วยกระจายบิต (Diffusion) ให้รอบแรกทำงานได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และทำให้การวิเคราะห์แบบเชิงเส้น (Linear Cryptanalysis) ยากขึ้น

58	50	42	34	26	18	10	2	60	52	44	36	28	20	12	4
62	54	46	38	30	22	14	6	64	56	48	40	32	24	16	8
57	49	41	33	25	17	9	1	59	51	43	35	27	19	11	3
61	53	45	37	29	21	13	5	63	55	47	39	31	23	15	7

58	50	42	34	26	18	10	2	60	52	44	36	28	20	12	4
62	54	46	38	30	22	14	6	64	56	48	40	32	24	16	8
57	49	41	33	25	17	9	1	59	51	43	35	27	19	11	3
61	53	45	37	29	21	13	5	63	55	47	39	31	23	15	7

58	50	42	34	26	18	10	2	60	52	44	36	28	20	12	4
62	54	46	38	30	22	14	6	64	56	48	40	32	24	16	8
57	49	41	33	25	17	9	1	59	51	43	35	27	19	11	3
61	53	45	37	29	21	13	5	63	55	47	39	31	23	15	7