Trippel DES

Innen kryptografi er Trippel DES et blokkchiffer, avledet av Data Encryption Standard ved å bruke DES kryptering tre ganger.

Forkortelser
Trippel DES er også kjent som TDES, 3DES eller, mer standardisert, TDEA (Triple Data Encryption AlgorithmNIST, Recommendation for the Triple Data Encryption Algorithm (TDEA) Block Cipher  (PDF), Special Publication 800-67.). Det er vanlig å bruke DES (standarden), for å referere til DEA (algoritmen). Det finnes også varianter av TDES som bruker to forskjellige nøkler (2TDES) og tre forskjellige nøkler (3TDES).

Algoritme
Når det ble kjent at en 56-bit nøkkel som er brukt i DES ikke var nok for å effektivt hindre brute force angrep, så ble TDES valgt som en enkel måte å øke nøkkelrommet på, uten å måtte bytte til en ny algoritme. Bruken av tre steg er essensielt for å unngå meet-in-the-middle angrep, som på sin side er meget effektive for å bryte dobbel DES kryptering. Legg merke til at DES ikke er en gruppe; om den hadde vært det, så ville TDES kontstruksjonen vært lik én enkel DES operasjon, og ikke sikrere.

Den enkleste varianten av TDES fungerer som følger: , hvor  er meldingsblokken som skal krypteres, og , , og  er DES nøkler. Denne varianten er vanligvis kjent som EEE fordi alle tre DES operasjonene er krypteringer. For å forenkle interoperabilitet mellom DES og TDES, så blir som regel det midterste trinnet byttet ut med dekryptering (EDE modi):  og på den måten kan en enkelt DES kryptering med nøkkelen  bli representert som TDES-EDE med . Valget for dekryptering av det midterste trinnet påvirker ikke sikkerheten i algoritmen.

Sikkerhet
Hovedsakelig har TDES med tre forskjellige nøkler (3TDES) en nøkkellengde på 168 bits: tre 56-bit DES nøkler (med paritetsbits har 3TDES en total lagringslengde på 192 bits), men på grunn av meet-in-the-middle angrep så er den reelle sikkerheten bare på 112 bits. En variant, kalt to-nøkkel TDES (2TDES), bruker k1 = k3, og reduserer derved nøkkellengden til 112 bits, og lagringslengden til 128 bits. Denne metoden, derimot, er utsatt for enkelte angrep med utvalgte klartekster, eller angrep med kjente klarteksterRalph Merkle, Martin Hellman: On the Security of Multiple Encryption  (PDF), Communications of the ACM, Vol 24, No 7, pp 465–467, July 1981.Paul van Oorschot, Michael J. Wiener , A known-plaintext attack on two-key triple encryption, EUROCRYPT'90, LNCS 473, 1990, pp 318–325. og har derfor bare fått tildelt et sikkerhetsnivå på 80 bits.NIST, Recommendation for Key Management — Part 1: general (PDF), Special Publication 800-57.

Frem til 2005 så har det beste kjente angrepet på 3TDES krevet omtrent 232 kjente klartekster, 2113 steg, 290 enkle DES krypteringer og 288 hukommelseStefan Lucks: Attacking Triple Encryption   (PDF), Fast Software Encryption 1998, pp 239–253. (referansen beskriver andre avveiinger mellom tid og hukommelse). Dette er for tiden ikke praktisk gjennomførbart. Hvis en angriper ønsker å finne en av mange kryptografiske nøkler, så finnes det et hukommelseseffektivt angrep som vil finne en av 228 nøkler, gitt at man har en håndfull utvalgte klartekster per nøkkel og omtrent 284 krypteringsoperasjoner.Eli Biham: How to Forge DES-Encrypted Messages in 228 Steps  (PostScript), 1996. Dette angrepet er velegnet for parallellkjøring, og grenser til det som er praktisk gjennomførbart, gitt at man har et milliardbudsjett og flere år på seg for å utføre angrepet, selv om omstendighetene rundt selve gjennomføringen vil være begrenset.

Bruk

TDES forsvinner sakte, men sikkert fra vanlig bruk, som oftest erstattet av sin naturlige oppfølger, AES. Innenfor industrien for elektronisk betalingsformidling benyttes fortsatt 2TDES i stor utstrekning, og fremdeles utvikles og fremmes standarder basert på denne (f.eks. EMV). Dette garanterer at TDES vil være en aktiv kryptografisk standard langt inn i fremtiden.

Konstruksjonen av DES og dermed også TDES lider av dårlig effektivitet i programvare. På moderne prosessorer så yter AES omtrent seks ganger raskere. TDES er bedre egnet å implementere i maskinvare, og det er absolutt på det området TDES brukes i dag (f.eks. VPN bokser og mobiltelefoner), men selv der viser AES seg å være mer effektiv. AES har betraktelig høyere sikkerhetsmargin ved å ha større blokkstørrelse, potensielt lengre nøkler, og frem til 2010, ingen kjente vellykkede kryptoanalytiske angrep.

Se også
 DES-X
 Walter Tuchman
 Horst Feistel
 Data Encryption Standard (DES)
 Advanced Encryption Standard (AES)

Referanser

Kategori:Kryptografiske algoritmer

de:Data Encryption Standard#Triple-DES