डेटा एन्क्रिप्शन स्टैंडर्ड (DES) एक ब्लॉक सिफर एल्गोरिदम है जो 64 बिट्स के ब्लॉकों में प्लेन टेक्स्ट बनाता है और उन्हें 48 बिट्स की कुंजियों का उपयोग करके सिफरटेक्स्ट में बदल देता है। यह एक सममित कुंजी एल्गोरिदम (Symmetric Key Algorithm) है, जिसका अर्थ है कि समान कुंजी का उपयोग जानकारी को एन्क्रिप्ट और डिक्रिप्ट करने के लिए किया जा सकता है।
एन्क्रिप्शन चरण
एन्क्रिप्शन चरण दो परम्यूटेशन (P-बॉक्स) से बना है, जिन्हें प्रारंभिक और अंतिम परम्यूटेशन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, और 16 फेस्टल राउंड (Feistel Rounds)। प्रत्येक राउंड को सिफर कुंजी से एक निश्चित एल्गोरिदम के अनुसार एक विशेष 48-बिट राउंड कुंजी की आवश्यकता होती है।
DES सिफर के तत्व (एन्क्रिप्शन साइट पर)
1. प्रारंभिक और अंतिम परम्यूटेशन (Initial and Final Permutations)
- प्रत्येक परम्यूटेशन 64-बिट इनपुट बनाता है और एक निश्चित नियम के अनुसार उन्हें परम्यूट करता है।
- केवल कुछ इनपुट पोर्ट और संबंधित आउटपुट पोर्ट दिखाए गए हैं।
- ये परम्यूटेशन कीलेस स्ट्रेट परम्यूटेशन हैं जो एक-दूसरे के विपरीत हैं।
- उदाहरण के लिए, प्रारंभिक परम्यूटेशन में, इनपुट में 58वां बिट आउटपुट में पहला बिट बन जाता है। इसी तरह, अंतिम परम्यूटेशन में, इनपुट में पहला बिट आउटपुट में 58वां बिट बन जाता है।
- दूसरे शब्दों में, यदि इन दो परम्यूटेशन के बीच के राउंड जारी नहीं रहते हैं, तो प्रारंभिक परम्यूटेशन में प्रवेश करने वाला 58वां बिट अंतिम परम्यूटेशन छोड़ने वाले 58वें बिट के बराबर है।
2. राउंड (Rounds)
- DES 16 राउंड का उपयोग करता है। DES का प्रत्येक राउंड एक फेस्टल सिफर (Feistel Cipher) है।
- राउंड पिछले राउंड से Lᵢ₋₁ और Rᵢ₋₁ बनाता है और Lᵢ और Rᵢ बनाता है, जो अगले राउंड में जाते हैं।
- मान लें कि प्रत्येक राउंड में दो सिफर तत्व हैं (जैसे मिक्सर और स्वैपर)।
- इनमें से प्रत्येक तत्व व्युत्क्रमणीय है। स्वैपर व्युत्क्रमणीय है। यह टेक्स्ट के बाएं आधे हिस्से को दाएं आधे के साथ स्वैप करता है।
- मिक्सर XOR ऑपरेशन के कारण व्युत्क्रमणीय है। सभी गैर-व्युत्क्रमणीय तत्व फंक्शन f(Rᵢ₋₁, Kᵢ) के भीतर एकत्र किए जाते हैं।
3. सिफर और रिवर्स सिफर (Cipher and Reverse Cipher)
- मिक्सर और स्वैपर का उपयोग करके, सिफर और रिवर्स सिफर बनाया जा सकता है, प्रत्येक में 16 राउंड होते हैं।
- सिफर का उपयोग एन्क्रिप्शन साइट पर किया जा सकता है और रिवर्स सिफर का उपयोग डिक्रिप्शन साइट पर किया जा सकता है।
- पूरी अवधारणा सिफर और रिवर्स सिफर एल्गोरिदम को समान बनाने की है।
पहला दृष्टिकोण (First Approach)
- इस उद्देश्य को प्रबंधित करने की एक विधि अंतिम राउंड (राउंड 16) को दूसरों से अलग बनाना है और इसमें केवल एक मिक्सर और कोई स्वैपर नहीं है।
- हालांकि राउंड क्षैतिज नहीं हैं, तत्व (मिक्सर या स्वैपर) क्षैतिज हैं।
- पहले दृष्टिकोण में, राउंड 16 अन्य राउंड से अलग है और इस राउंड में कोई स्वैपर नहीं है। यह अंतिम मिक्सर को सिफर में और रिवर्स सिफर में पहले मिक्सर को विनियमित करने के लिए आवश्यक है।
- सभी 16 राउंड को समान बनाने के लिए एक स्वैपर को 16वें राउंड में समाहित करके और उसके बाद एक और स्वैपर डालकर उपयोग किया जाता है (दो स्वैपर एक-दूसरे के परिणाम को समाप्त करते हैं)।
