6.3 Алгоритм гост 28147-89

В нашей стране установлен единый алгоритм криптографического преобразования данных для систем обработки информации в сетях ЭВМ, отдельных вычислительных комплексах и ЭВМ, который определяется ГОСТ 28147-89 10.1.1.

Этот алгоритм криптографического преобразования данных предназначен для аппаратной и программной реализации, удовлетворяет всем криптографическим требованиям и не накладывает ограничений на степень секретности защищаемой информации. Он представляет собой 64-битовый блочный алгоритм с 256-битовым ключом.

В соответствии с Указом Президента РФ от 3 апреля 1995 г. № 334 10.1.4 (Приложение 9.1.1) данный алгоритм обязателен для использования во всех государственных организациях, а также в коммерческих банках при их информационном взаимодействии с подразделениями Центрального банка РФ. Указ, в частности, запретил использование государственными организациями и предприятиями в информационно-телекоммуникационных системах шифровальных средств, включая криптографические средства обеспечения информации (электронная подпись), и защищенных технических средств хранения, обработки и передачи информации, не имеющих сертификата Федерального агентства правительственной связи и информации при Президенте Российской Федерации (ФАПСИ). Кроме того, он запретил деятельность юридических и физических лиц, связанную с разработкой, производством, реализацией и эксплуатацией шифровальных средств, а также защищенных технических средств хранения, обработки и передачи информации, предоставлением услуг в области шифрования информации, без лицензий, выданных ФАПСИ.

Алгоритм ГОСТ 28147-89 предусматривает четыре режима работы 10.1.1:

• шифрование данных в режиме простой замены;

• шифрование данных в режиме гаммирования;

• шифрование данных в режиме гаммирования с обратной связью;

• выработка имитовставки.

Блок-схема алгоритма ГОСТ 28147-89 при шифровании данных в режиме простой замены отличается от блок-схемы алгоритма DES лишь отсутствием начальной перестановки и числом циклов шифрования (32 в ГОСТе против 16 в алгоритме DES) 10.2.1.

В настоящее время сертифицированы ФАПСИ по требованиям безопасности при криптографическом преобразовании информации следующие программные и аппаратные изделия, реализующие в полном объеме ГОСТ 28147-89:

• семейство аппаратных устройств (плат) серии КРИПТОН (Криптон-4, Криптон-4К/8, Криптон-4К/16, Криптон-ИК/4, Криптон-5, Криптон-НСД, Криптон-акселератор), разработанных фирмой АНКАД²;

• семейство программных и программно-аппаратный средств серии ВЕРБА (Верба-О, Вверба-W, Вверба-ОW и лр.), разработанных Московским отделением Пензенского научно-исследовательского электротехнического института (МО ПНИЭИ)³.

После многих лет существования стандартов DES и ГОСТ 28147-89 можно констатировать, что ГОСТ не завоевал такой большой популярности и известности как DES 10.4.19. Это можно объяснить следующими причинами:

• ГОСТ принят намного позже, но идеологически повторяет DES;

• один из отличительных элементов ГОСТ - использование секретных таблиц подстановок, поставляемых в установленном порядке, - был консервативным изначально;

• при программной реализации ГОСТ скорость шифрования оказывается слишком низкой;

• при аппаратной реализации ГОСТ обеспечение высокой скорости приводит к неприемлемо высокой цене шифраторов;

• сомнения пользователей относительно отсутствия потайных дверей, подогреваемое секретностью используемых подстановок.

Совсем недавно для ГОСТ 28147-89 была показана возможность раскрытия ключа и таблиц подстановок с помощью криптоанализа на основе формирования случайных аппаратных ошибок (САО) 10.4.19, под которым понимается такой вид криптоанализа, при котором предполагаемый нарушитель имеет возможность оказать на шифратор внешнее физическое воздействие и вызвать одиночные ошибки в процессе шифрования одного блока данных. По отношению к этому виду криптоанализа уязвимыми являются многие блочные криптосистемы (DES, RC5 и др.).