Блочный шифр Crab

Что такое Crab?
Crab — это блочный шифр, разработанный Бартом Калиски и Мэттом Робшоу из лаборатории RSA на первом семинаре FSE в 1993. Crab был разработан, чтобы продемонстрировать, как идеи хеш-функций могут быть использованы для создания быстрого шифрования. Алгоритм шифрования очень похож на MD5.

Общие сведения
Краб имеет необычно большой размер блока 8192 бит. Его создатели предложили использовать 80-битный ключ, но шифр мог использовать любой размер ключа . Авторы не указали фактическое расписание ключей , только то, что ключ используется для генерации двух больших наборов подразделов : перестановка чисел от 0 до 255 и массив из 2048 32-разрядных чисел. Блок разделен на 256 32-битных субблоков, которые переставляются в начале. Затем алгоритм делает четыре прохода по данным, каждый раз применяя одно из четырех преобразований, адаптированных из MD5 .

Алгоритм
обозначает левое вращение на бит.
Функции применяются 8 раз при обработке каждой из 64 независимых групп в каждой итерации, они используют булевы функции , который зависят от итерации. В остальном одинаковы и могут быть представлены следующим образом:
Для шифрования 1024-байтного блока X
Где побитовые логические операции XOR, AND, OR и NOT соотв-етственно, все операции по модулю
Дешифрование происходит по обратному алгоритму.

Генерация подключей
Генерация подключей — это задача, которая может быть решена различными способами. Начальная перестановка может быть сгенерирована с использованием ключа вариациями методов, представленных в Knuth; один вариант того, как массив перестановок может быть сгенерирован из 80-битного ключа , представлен ниже.
Массив из 2048 32-битных слов может быть сгенерирован так же, из того же 80-битного ключа или из другого ключа. Авторы предупреждают, что эти детали должны «рассматриваться как мотивационные; вполне могут быть альтернативные схемы, которые являются более эффективными и предлагают улучшенную безопасность"

Безопасность
Рассмотрим перевернутый 26-й бит (0x04000000) одного из 256 текстовых слов. Этот конкретный бит часто затрагивает только три слова в первой итерации. При следующих трех итерациях число затронутых слов будет увеличиваться в 4 раза, что приведет к затронутым словам, оставив 64 слова нетронутыми. Это происходит с экспериментальной вероятностью в . Это немедленно приводит к тому, что для различающей нужно не больше дюжины выбранных блоков открытого текста.
Анализ атаки с восстановлением ключа (англ. Key-recovery attack) немного сложнее из-за отрывочного характера описания генерации ключа. Если предположить, что ключ может быть эффективно восстановлен из перестановки , авторы считают, что для атаки с восстановлением ключа не потребуется более выбранных блоков открытого текста и пренебрежительных вычислительных усилий.