তথ্য নিরাপত্তায় আধুনিক ব্লক সাইফারের উপাদানগুলো কী কী?

আধুনিক ব্লক সাইফার (Modern Block Cipher) কী?

আধুনিক ব্লক সাইফার হলো একটি সাইফার যা m-বিট প্লেইনটেক্সট ব্লক এনক্রিপ্ট করে এবং m-বিট সাইফারটেক্সট ব্লক ডিক্রিপ্ট করে। এনক্রিপশন বা ডিক্রিপশনের জন্য K-বিট কী ব্যবহার হয়। ডিক্রিপশন অ্যালগরিদম এনক্রিপশন অ্যালগরিদমের বিপরীত (inverse) হতে হবে এবং একই কী দুটি কাজের জন্য ব্যবহার হয়।

ব্লক সাইফার n-বিট প্লেইনটেক্সট ব্লকে কাজ করে n-বিট সাইফারটেক্সট ব্লক তৈরি করতে। একাধিক প্লেইনটেক্সট ব্লক সম্ভব, এবং এনক্রিপশন রিভার্সিবল (ডিক্রিপশন সম্ভব) রাখতে প্রতিটি ব্লক অবশ্যই ইউনিক সাইফারটেক্সট ব্লক তৈরি করতে হবে। এটাকে রিভার্সিবল বা নন-সিঙ্গুলার ট্রান্সফরমেশন বলা হয়।

একই টেক্সট ব্লক একইভাবে এনক্রিপ্ট না হয় তা নিশ্চিত করতে ব্লক সাইফার মোড অফ অপারেশন উন্নত করা হয়েছে। পূর্বের এনক্রিপ্টেড ব্লকের সাইফারটেক্সট পরবর্তী ব্লকে ব্যবহার হয়। একটি বিট ব্লকে ইনিশিয়ালাইজেশন ভেক্টর (IV) বলা হয়।

আধুনিক ব্লক সাইফারের উপাদান

১. D-বক্স (D-boxes)

D-বক্স হলো পারমুটেশন বক্স যেটি ঐতিহ্যবাহী ট্রান্সপজিশন সাইফারের বৈশিষ্ট্য ধারণ করে। D-বক্স বিটগুলো ট্রান্সপোজ (permute) করে। তিন ধরনের D-বক্স:

স্ট্রেইট D-বক্স (Straight D-box)

n ইনপুট নেয়, পারমিউট করে n আউটপুট দেয়। ইনপুটের দ্বিতীয় বিট পারমুটেশন পর প্রথম আউটপুট হয়। প্রথম ইনপুট দ্বিতীয় স্থানে, তৃতীয় চতুর্থে, চতুর্থ তৃতীয় স্থানে যায়। D-বক্সে n! পথে ম্যাপিং সম্ভব।

কমপ্রেশন D-বক্স (Compression D-box)

n ইনপুট, m আউটপুট (m < n)। কিছু ইনপুট ব্লক হয়ে যায়, আউটপুটে পৌঁছায় না। বিট পারমিউট করার সাথে সাথেই পরবর্তী স্টেজের জন্য বিট সংখ্যা কমানোর সময় ব্যবহৃত হয়।

এক্সপ্যানশন D-বক্স (Expansion D-box)

n ইনপুট, m আউটপুট (m > n)। কিছু ইনপুট একাধিক আউটপুটের সাথে সংযুক্ত। বিট ট্রান্সপোজ করার সাথে সাথে পরবর্তী স্টেজের জন্য বিট সংখ্যা বাড়াতে ব্যবহৃত হয়।

২. S-বক্স (S-boxes)

সাবস্টিটিউশন সাইফারের মতো সাবস্টিটিউশন বক্স। S-বক্সের ইনপুট n-বিট ওয়ার্ড, আউটপুট m-বিট ওয়ার্ড (m ও n সমান হতে পারে নয়)।

৩. সার্কুলার শিফট (Circular Shift)

আধুনিক ব্লক সাইফারে পাওয়া যায়—লেফট-শিফট বা রাইট-শিফট। সার্কুলার লেফট শিফটে: n-বিট ওয়ার্ডের প্রতিটি বিট m পজিশন বামে শিফট, বামের m-বিট মুছে ডান পাশে চলে যায়।