सूचना सुरक्षा में आधुनिक ब्लॉक सिफर के घटक

एक आधुनिक ब्लॉक सिफर (Modern Block Cipher) एक सिफर है जो प्लेनटेक्स्ट के m-बिट ब्लॉक को एन्क्रिप्ट करता है और सिफरटेक्स्ट के m-बिट ब्लॉक को डिक्रिप्ट करता है। एन्क्रिप्शन या डिक्रिप्शन के लिए, आधुनिक ब्लॉक सिफर K-बिट कुंजी की सुविधा देता है और डिक्रिप्शन एल्गोरिदम एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम का व्युत्क्रम होना चाहिए और एन्क्रिप्शन और डिक्रिप्शन दोनों के लिए समान कुंजी का उपयोग किया जाता है।

ब्लॉक सिफर गुण

• एक ब्लॉक सिफर n बिट्स के प्लेनटेक्स्ट ब्लॉक पर काम करके n बिट्स का सिफरटेक्स्ट ब्लॉक बनाता है।
• कई संभावित प्लेनटेक्स्ट ब्लॉक होते हैं, और एन्क्रिप्शन के प्रतिवर्ती होने के लिए (यानी डिक्रिप्शन लागू होने के लिए), प्रत्येक को एक अद्वितीय सिफरटेक्स्ट ब्लॉक उत्पन्न करना चाहिए। ऐसा परिवर्तन प्रतिवर्ती (Reversible) या नॉन-सिंगुलर (Non-singular) के रूप में जाना जाता है।
• ब्लॉक सिफर ऑपरेशन के मोड को समान टेक्स्ट ब्लॉकों को उसी तरह एन्क्रिप्ट करने की संभावना को दूर करने के लिए विकसित किया गया है, पिछले एन्क्रिप्टेड ब्लॉक से बना सिफरटेक्स्ट अगले ब्लॉक में फीड किया जाता है।
• बिट्स के एक ब्लॉक को इनिशियलाइज़ेशन वेक्टर (IV - Initialization Vector) के रूप में जाना जाता है।

आधुनिक ब्लॉक सिफर के घटक

1. D-बॉक्स (D-boxes - Permutation Boxes)

एक D-बॉक्स एक परम्यूटेशन बॉक्स है जिसमें पारंपरिक ट्रांसपोजिशन सिफर के समान विशेषताएं हैं। D-बॉक्स बिट्स को ट्रांसपोज़ करते हैं। D-बॉक्स के तीन प्रकार हैं:

स्ट्रेट D-बॉक्स (Straight D-box)

• यह n इनपुट बनाता है, उन्हें परम्यूट करता है और n आउटपुट का समर्थन करता है।
• इसमें, परम्यूटेशन के बाद दूसरा इनपुट आउटपुट होने वाला पहला है।
• इनपुट में पहला अक्षर दूसरी जगह परम्यूट होता है, तीसरा चौथे स्थान पर और चौथा तीसरे स्थान पर।
• D-बॉक्स में मैपिंग के n! संभावित तरीके हैं।

कम्प्रेशन D-बॉक्स (Compression D-box)

• यह n इनपुट और m आउटपुट वाला एक D-बॉक्स है, जहां m < n।
• विभिन्न इनपुट अवरुद्ध हैं और आउटपुट तक नहीं पहुंचते।
• कम्प्रेशन D-बॉक्स का उपयोग तब किया जाता है जब बिट्स को परम्यूट करना और साथ ही अगले चरण के लिए बिट्स की संख्या कम करना आवश्यक होता है।

एक्सपेंशन D-बॉक्स (Expansion D-box)

• यह n इनपुट और m आउटपुट वाला एक D-बॉक्स है, जहां m > n यानी विभिन्न इनपुट एक से अधिक आउटपुट से जुड़े होते हैं।
• इसका उपयोग तब किया जाता है जब बिट्स को ट्रांसपोज़ करना और अगले चरण के लिए कई बिट्स बढ़ाना आवश्यक होता है।

2. S-बॉक्स (S-boxes - Substitution Boxes)

• ये सब्स्टीट्यूशन सिफर के समान सब्स्टीट्यूशन बॉक्स हैं।
• S-बॉक्स का इनपुट n-बिट वर्ड हो सकता है लेकिन आउटपुट m-बिट वर्ड हो सकता है, जहां m और n आवश्यक रूप से समान नहीं हैं।

3. सर्कुलर शिफ्ट (Circular Shift)

• यह आधुनिक ब्लॉक सिफर में भी पाया जा सकता है, यह लेफ्ट-शिफ्ट या राइट-शिफ्ट जैसा हो सकता है।
• सर्कुलर लेफ्ट शिफ्ट में, n-बिट वर्ड में प्रत्येक बिट को m पोजीशन बाएं शिफ्ट करें और बाएं से हटाए गए बाएं m-बिट्स दाएं सबसे बिट्स बन जाते हैं।