Сокращенные ключевые пространства

Длина ключа в DES-алгоритме составляет 56 бит. В принципе, в качестве ключа может быть использован любой 56-битный вектор. На практике это правило часто не соблюдается. Например, широко распространенная программа шифрования файлов Norton Discreet, входящая в пакет Norton Utilities (версии 8.0 или более младшей версии), который предназначен для работы в операционной системе DOS, предлагает пользователю программную реализацию DES-алгоритма. Однако при вводе ключа разрешается подавать на вход программы только те символы, старший бит представления которых в коде ASCII равен нулю. Более того, пятый бит в каждом байте введенного ключа является отрицанием шестого бита, и в нем игнорируется младший бит. Это означает, что мощность ключевого пространства сокращается до каких-то жалких 2⁴⁰ ключей. Таким образом из-за плохой процедуры генерации ключей программа Norton Discreet реализует алгоритм шифрования, ослабленный в десятки тысяч раз по сравнению с настоящим DES-алгоритмом.

В табл. 6.6 приведено количество возможных ключей в зависимости от различных ограничений на символы, которые могут входить в ключевую последовательность. Табл. 6.7 содержит сложность атаки методом тотального перебора при условии, что перебор ведется со скоростью 1 млн ключей в секунду.

Таблица 6.6. Количество возможных ключей в зависимости от ограничений на символы ключевой последовательности

Символы ключа	4 байта	5 байт	6 байт	7 байт	8 байт
Строчные буквы (26) Строчные буквы и цифры (36) Буквы и цифры (62) Печатаемые символы (95) Все ASCII-символы	4,7ּ10⁵ 1,8ּ10⁶ 1,6ּ10⁷ 8,2ּ10⁷ 4,4ּ10⁹	1,3ּ10⁷ 6,1ּ10⁷ 9,3ּ10⁸ 7,8ּ10⁹ 1,2ּ10¹⁰	3,2ּ10⁸ 2,3ּ10⁹ 5,8ּ10¹⁰ 7,5ּ10¹¹ 2,9ּ10¹⁴	8,1ּ10⁹ 7,9ּ10¹⁰ 3,6ּ10¹¹ 7,1ּ10¹³ 7,3ּ10¹⁶	2,2ּ10¹¹ 2,9ּ10¹² 2,3ּ10¹⁴ 6,7ּ10¹⁵ 1,9ּ10¹⁹

Из табл. 6.6 следует, что возможность опробовать 1 млн ключей в секунду позволяет в разумные сроки вскрывать 8-байтовые ключи из строчных букв и цифр, 7-байтовые буквенно-цифровые ключи, 6-байтовые ключи, составленные из печатаемых ASCII-символов, и 5-байтовые ключи, в которые могут входить любые ASCII-символы. А если учесть, что вычислительная мощь компьютеров увеличивается вдвое каждые полтора года, то для успешного отражения атаки методом тотального перебора в течение ближайшего десятилетия необходимо заблаговременно позаботиться о том, чтобы используемый ключ был достаточно длинным.

Таблица 6.7. Сложность атаки методом тотального перебора при условии, что перебор ведется со скоростью 1 миллион ключей в секунду

Символы ключа	4 байта	5 байт	6 байт	7 байт	8 байт
Строчные буквы (26)	0,6 сек.	13 сек.	6 мин.	2,3ч.	2,5 дн.
Строчные буквы и цифры (36)	1,8 сек.	2 мин.	37 мин.	23ч.	34 дн.
Буквы и цифры (62)	16 сек.	16 мин.	17ч.	42 дн.	7,0 лет
Печатаемые символы (95)	1,5	2,2ч.	8,6 дн.	2,3 лет	211 лет
	мин.
Все ASCII-символы	1,3ч.	14дн.	9,0 лет
				лет	лет