Блочный шифр (Block cipher)

Блочный шифр (Block cipher) - симметричный криптографический алгоритм, который преобразует данные блоками фиксированной длины с использованием секретного ключа. Длина зашифрованного блока совпадает с длиной исходного, а расшифрование выполняется с помощью того же ключа.

Что означает термин

Блочный шифр задаётся семейством обратимых преобразований блоков фиксированной длины, параметризованных криптографическим ключом. Результат преобразования зависит от содержимого блока и ключа шифрования.

Блочные шифры относятся к симметричным алгоритмам. Один секретный ключ используется для шифрования и расшифрования данных.

Как работает

Сам блочный шифр преобразует отдельный блок данных. Для обработки сообщения, состоящего из нескольких блоков, применяют режим работы блочного шифра. Режим определяет, как преобразования выполняются последовательно для всей группы блоков.

Если длина сообщения не кратна размеру блока, некоторые режимы, включая ECB и CBC, требуют дополнения последнего блока. Ошибки в выборе режима или в обработке дополнения могут привести к различимым фрагментам шифротекста, проблемам с восстановлением исходной длины и уязвимостям.

Где применяется

Блочные шифры применяются для криптографической защиты данных. Пример такого алгоритма - AES, обрабатывающий блоки размером 128 бит с ключами длиной 128, 192 или 256 бит.

Длинные сообщения могут обрабатываться с помощью режимов CBC, CTR или GCM. Выбор режима определяет способ применения блочного шифра к последовательности блоков и является частью схемы защиты данных.

Отличие от близких понятий

Блочный шифр и режим его работы - разные понятия. Шифр преобразует отдельный блок фиксированной длины, а режим описывает применение этого преобразования к последовательности блоков.

От потокового шифра блочный отличается способом обработки данных: он работает с блоками фиксированного размера, тогда как потоковый шифр обрабатывает данные как непрерывный поток битов или байтов.