Информационная безопасность и защита информации: Конспект лекций. Будко В.Н. - 51 стр.

Для того чтобы матрица [L] была и случайной, и невырожденной, и при расшифровке не
надо было бы производить много вычислений, американскими криптографами был
                          предложен алгоритм, суть одного шага которого можно
     L'          R'       представить следующей схемой.
                          Входной блок текста битового потока делится пополам на
   XOR                    левую L' и правую R' части. Выходной массив формируется
                          так, что его левая часть L'' как сумма L' и R' операций XOR, а
                          правая R'' представлена левой частью L'. Далее идет
     L''         R''      перестановка с заменой.
                          Все операции могут быть обращены, и расшифровывание
                          осуществляется за число операций линейно зависящего от
      Перестановка        размера блока.
                          После нескольких взбиваний можно считать, что каждый бит
   S-преобразование       шифровки может зависеть от каждого бита исходного текста.
Эта схема легла в основу национального стандарта шифрования США — DES.

5.9. Идеи комбинационного шифрования.
Идея получения практически стойкого шифра базируется на двух общих принципах
шифрующего преобразования, выделенных К. Шенноном.
Рассеивание — распространение влияния одного знака открытого текста на много знаков
шифротекста с целью сокрытия статистических свойств исходного текста. Развитием
этого принципа является распространение влияния одного знака ключа на много знаков
шифротекста, что предотвращает раскрытие ключа по частям.
Перемешивание — такие шифропреобразования, которые усложняют восстановление
взаимосвязи статистических свойств открытого и шифрованного текстов.
Однако шифр должен при этом сохранять легкость шифрования и расшифрования при
известном ключе. Распространен      простой способ достижения рассеивания и
перемешивания использованием составного шифра (произведением шифров) из
нескольких простых шифров перестановок и замен (S-преобразований).
При перестановке перемешивают символы исходного текста по ключу. Распределение
частот отдельных символом в шифротексте остается таким же, что и в исходном тексте,
хотя распределения более высоких порядков оказываются перемешанными.
При одноалфавитной замене (подстановке), например, в шифре Цезаря, распределение
частот символов в шифротексте сохранятеся таким же, как и в открытом тексте. Однако,
многоалфавитная замена и подстановка по парам символов уже перемешивают частоты
отдельных символов в шифротексте.
При многократном чередовании простых перестановок и подстановок можно получить
очень стойкий практически шифр (криптоалгоритм) с хорошим рассеиванием и
перемешиванием.
На практике используют блоки перестановок P и S-преобразований (замен) с
переключением на прямое и обратное преобразования P-1, S-1 (шифрацию и дешифрацию).
Например, S-преобразование двухбитового блока: