XOR–cifrado–XOR

El cifrado XOR ( XEX ) es un modo de operación (ajustable) de un cifrado de bloques . En el modo de libro de códigos modificado con robo de texto cifrado ( modo XTS ), es uno de los modos de operación más populares para el cifrado de disco completo . XEX también es una forma común de blanqueamiento de claves y forma parte de algunas propuestas de tarjetas inteligentes . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

En 1984, para proteger DES contra ataques de búsqueda exhaustiva, Ron Rivest propuso DESX : aplicar una operación XOR a una clave de preblanqueamiento con el texto plano, cifrar el resultado con DES usando una clave secreta y luego aplicar una operación XOR a una clave de postblanqueamiento con el resultado cifrado para producir el texto cifrado final. ^{[ 3 ]}

En 1991, motivados por la construcción DESX de Rivest, Even y Mansour propusieron un esquema mucho más simple (el " esquema Even-Mansour de dos claves "), que, según ellos, era quizás el cifrado de bloques más simple posible: aplicar XOR al texto plano con una clave de preblanqueamiento, aplicar una permutación sin clave conocida públicamente (en la práctica, una permutación pseudoaleatoria ) al resultado y, a continuación, aplicar XOR a una clave de postblanqueamiento al resultado permutado para producir el texto cifrado final. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

El estudio de cifrados de bloques simples al estilo Even-Mansour proporciona información sobre la seguridad de los cifrados Feistel (cifrados tipo DES) y ayuda a comprender el diseño de cifrados de bloques en general. ^{[ 7 ]}

Orr Dunkelman , Nathan Keller y Adi Shamir demostraron posteriormente que era posible simplificar aún más el esquema Even-Mansour y mantener la misma seguridad demostrable, produciendo el " esquema Even-Mansour de clave única ": se realiza una operación XOR entre el texto plano y la clave, se aplica una permutación sin clave conocida públicamente al resultado y, a continuación, se realiza una operación XOR entre la misma clave y el resultado permutado para producir el texto cifrado final. ^{[ 3 ] [ 8 ]}

En 2004, Rogaway presentó el esquema XEX con "ajustes" dependientes de la clave y la ubicación: ^{[ 9 ]}

Rogaway utilizó XEX para permitir el procesamiento eficiente de bloques consecutivos (con respecto al cifrado utilizado) dentro de una unidad de datos (por ejemplo, un sector de disco) para el cifrado de disco completo . ^{[ 9 ]}

Muchos sistemas de cifrado de disco completo ( BestCrypt , dm-crypt , FreeOTFE , TrueCrypt , DiskCryptor , geli de FreeBSD , el software de cifrado de disco softraid de OpenBSD y FileVault 2 de Mac OS X Lion) admiten el modo de libro de códigos modificado basado en XEX con robo de texto cifrado ( modo XTS ).