ISO 8372:1987

IS0
NORME INTERNATIONALE
8372
Première édition
1987-08- 15
_~_ ~
~
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOflHAR OPTAHM3AuMR no CTAHflAPTMSAUMM
~~
~~
Traitement de l'information - Modes opératoires d'un
algorithme de chiffrement par blocs de 64 bits
Information processing - Modes of operation for a &-bit block cipher algorithm
Numéro de référence
IS0 8372 : 1987 (F)

---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L‘ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L‘élaboration
des Normes internationales est normalement confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I‘ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale IS0 8372 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 97,
S ystèrnes de traitement de I’inforrnation.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite B une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s‘agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1987 0
Imprimé en Suisse

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IS0 8372 : 1987 (FI
NORM E I NTE R NAT1 O NA LE
de l’information - Modes opératoires d’un
Taa ite m en t
de chiffrement par blocs de 64 bits
algorithme
1 Objet et domaine d’application NOTE - La méthode permettant de calculer la variable de départà par-
tir de la variable d‘initialisation n‘est pas définie dans la présente Norme
internationale. Elle doit être décrite dans toutes les applications des
La présente Norme internationale décrit quatre modes opératoi-
modes opératoires.
res, d‘un algorithme quelconque de chiffrement par blocs de
64 bits, utilisant une clé secrète.
synchronisation cryptographique : Coordination des
3.6
NOTE - L’annexe, qui ne fait pas partie intégrante de la présente
processus de chiffrement et de déchiffrement.
Norme internationale, contient des commentaires sur les caractéristi-
ques de chaque mode.
4 Notation
La présente Norme internationale définit quatre modes opéra-
toires tels que, dans le cadre d‘une quelconque application de
Pour tout ce qui concerne la présente Norme internationale, la
chiffrement par blocs de 64 bits (par exemple, transmission de
relation fonctionnelle définie par l‘algorithme de chiffrement
données, stockage de données, authentification) cette norme
des blocs s’écrit
constitue une référence utile pour la spécification des modes
opératoires, la formation de la variable de départ et les valeurs
C = eK(P)
des parametres (selon le cas).
où
NOTE - Deux paramètres, j et k, sont définis pour le mode opératoire
(voir chapitre 7) par rebouclage du cryptogramme (CFB). Un seul para-
P est le bloc de texte clair;
mètre, j, est défini pour le mode par rebouclage (voir chapitre 8) de la
sortie (OFB). Lorsqu’un de ces modes opératoires est utilisé, la ou les C est le cryptogramme;
valeurs des parametres doivent être choisies et employées par toutes
K est la cié.
les parties qui communiquent.
L‘expression eK est l’opération de chiffrement avec la clé K.
La fonction de déchiffrement correspondante s‘écrit
2 Référence
P = dK(C)
ANSI X3.92-1981, Data Encryption Algorithm.
Une variable telle que P ou C ci-dessus, désignée par une
majuscule représente un vecteur de bits, par exemple:
A = {al, ~2, . . . , U,,,} B = {bi, b~, . . . , b,}
c‘est-&dire des vecteurs de m bits, numérotés de 1 B m.
3 Définitions
L’opération d’addition modulo 2 également appelée fonction
texte clair: Informations non chiffrés.
3.1
((ou exclusif )) est représentée par l’opération @. Appliquée à
des vecteurs comme A et B, l‘opération se définit comme
3.2 cryptogramme: Informations chiffrées.
A @ B = {al @ bl, 02 @ 62, . . . I a, @ 6,)
3.3 chaînage de blocs: Chiffrement d’information OÙ cha-
L’opération qui consiste à sélectionner les j bits les plus à
que bloc de texte chiffré dépend du cryptogramme précédent.
gauche de A pour obtenir un vecteur de j bits s’écrit
3.4 valeur initiale (IV): Valeur qui sert à définir le point de
A - j = {al, a2, . . . , Uj}
départ d’un processus de Chiffrement.
Cette opération est définie seulement lorsquej < m, m étant le
nombre de bits de A.
3.5 variable de depart (SV): Variable découlant de la valeur
initiale et utilisée pour définir le point de départ des modes
Une ((fonction de décalage)) Sk se définit comme suit.
opératoires.
1

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IS0 8372 : 1987 (FI
Ce mode d'utilisation de l'algorithme de chiffrement est appelé
Considérant une variable X de rn bits et une variable Fde k bits
avec k < m, la fonction de décalage Sk(X I F) produit la varia- mode ((dictionnaire D.
ble de rn bits
6 Mode chaînage de blocs chiffres (CBC)
L'effet résultant est de décaler de k positions vers la gauche les
bits du vecteur X, en placant de côté x1 . . . xk et le vecteur F,
Les variables utilisées avec le mode de chiffrement CBC sont
dans les k positions de droite de X.
n blocs de texte clair P,, P2, . . . , P,,
a) une séquence de
On utilise un cas particulier de cette fonction qui commence
contenant chacun 64 bits;
avec la variable Z(k) constituée par k bits (( 1 )) successifs et on
b) une clé K;
décale la variable C de; bits dans la précédente, avec la relation
; G k. une variable de départ SV de 64 bits;
c)
la séquence résultante de n blocs de texte chiffré Cl,
d)
Le résultat est
C,, . . . , C,, de 64 bits chacun.
Sj(Z(k) 1 C) = {I, 1, . . . , 1. CI, CZ, . . . , ~j)
NOTE - La méthode de formation de SVn'est pas décrite dans la pré-
sente Norme internationale.
où il y a k - j (tuns)) sur la gauche du vecteur résultant.
Description de la méthode de chiffrement en mode CBC:
Chiffrement de la premiere variable texte clair:
5 Mode dictionnaire (ECB)
Cl = eKP1 @ SV) . . . (1)
À partir d'un bloc P de 64 bits de texte clair, l'algorithme de
chiffrement donne un bloc C de 64 bits de cryptogramme,
ensuite,
c'est-à-dire :
pour i = 2, 3, . . . , n . . . (2)
Ci = eK(Pi@ Ci- ,)
C = eK(P)
Cette procédure est illustrée en haut de la figure 1. La variable
L'algorithme de déchiffrement donne
de départ SV est utilisée pour engendrer la sortie du premier
cryptogramme.
P = dK(C)
Chiffrement
Algorithme de
chiffrement
? J. cl7
I
I
I I
Cn
, Cl I
Algorithme de
déchiffrement
échiff rement(
.L
I I
J.
.L
Pn
p2
~~~~
Figure 1 - Mode operatoire du chaînage de bloc (CBC)
2

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production du bloc de texte chiffré,
Ultérieurement, le cryptogramme obtenu est additionné c:i
modulo 2 au prochain texte clair, avant chiffrement. . . . (8)
C‘, = P, gi E,;
production du bloc de retour, F, = S,(l(k) 1 Cl); . . . (9)
d)
Description de la méthode de Chiffrement en mode CBC:
e) fonction de décalage sur
Déchiffrement du premier cryptogramme:
. . . (10)
X, x, + , = S,(X,~F,!.
Ces étapes sont répétées pour i = 1, 2, . . . , n, et se termi-
nent par I’équation (8) pour le dernier cycle. La procédure est
ensuite
illustrée sur le côté gauche de la figure 2. Lesj bits de gauche
de la sortie Y de l’algorithme de chiffrement sont utilisés pour
P, = dK(C,) @ Cl- , pour i = 2, 3, . . . , n . . . (4)
chiffrer, par une addition modulo 2, le bloc de texte clair de
j bits. Les bits restants de Y sont rejetés. Les bits des blocs du
Cette procédure est illustrée dans le bas de la figure 1.
texte clair et du texte chiffré sont numérotés de 1 5 .i.
Le cryptogramme est étendu en mettant k - J ((uns)) dans les
7 Mode autoclave sur le cryptogramme
positions binaires les plus à gauche pour obtenir F.; un vecteur
(CFB)
de k bits; ensuite, les bits du vecteur X sont décalés 8 gauche
de k positions et le vecteur I;‘ est mis dans les k positions de
7.1 Deux paramètres définissent le mode opératoire CFB droite, pour donner la nouvelle valeur de X. Dans cette opéra-
tion de décalage, les k bits de gauche de X sont rejetés. La
a) la taille de la variable de rebouclage k, pour laquelle valeur initiale du vecteur X est la variable de départ (SV).
1 7.3 Les variables utilisées pour le déchiffrement sont les
b) la taille de la variable de texte clair, j, pour laquelle
l est mise à sa valeur initiale Xl = SV.
Les variables utilisées dans ce mode opératoire sont
Le déchiffrement de chaque bloc de cryptogramme se compose
des cinq étapes suivantes:
a) Les variables d’entrée:
1) une séquence de n variables de texte clair P,,
utilisation de l‘algorithme de chiffrement,
a)
P,, . . . , P,,, contenant chacune; bits;
Y, = &(.,Y,); . . . (11)
2) une clé K;
b) sélection des] bits de gauche, E, = Y, - j; . . . (12)
une variable SV de départ de 64 bits.
3)
production du bloc de texte clair,
c)
. . . (13)
P, = C,@E,;
b) Les résultats intermédiaires:
production du bloc de rebouclage,
d)
une séquence den variables d’entrée de l’algorithme
1)
. . . (14)
F, = S,(I(k)lC,);
X,, X2, . . . , X,, de 64 bits chacune;
e) fonction de décalage sur
une séquence de n variables de sortie de l‘algorithme
2)
X, A-, I 1 = S,(X, ~ F,). (15)
Y,, Y2, . . . , Y,,, de 64 bits chacune;
Ces étapes sont répétées pour i = 1, 2, . . . , n, et
...

ISO
NORME INTERNATIONALE
8372
Première édition
1987-08- 15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXfiYHAPOAHAfl OPrAHM3A~MR IlO CTAHflAPTM3A~MM
Traitement de l’information - Modes opératoires d’un
algorithme de chiffrement par blocs de 64 bits
Information processing - Modes of operation for a W-bit block cipher algorithm
Numéro de référence
ISO 8372 : 1987 (F)

---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est normalement confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I.‘ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8372 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 97,
Systèmes de traitement de l’information.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0
0 Organisation internationale de normalisation, 1987
Imprimé en Suisse

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NORME INTERNATIONALE ISO 8372 : 1987 (F)
Traitement de l’information - Modes opératoires d’un
algorithme de chiffrement par blocs de 64 bits
1 Objet et domaine d’application NOTE - La méthode permettant de calculer la variable de départ à par-
tir de la variable d’initialisation n’est pas définie dans la présente Norme
internationale. Elle doit être décrite dans toutes les applications des
La présente Norme internationale décrit quatre modes opératoi-
modes opératoires.
res, d’un algorithme quelconque de chiffrement par blocs de
64 bits, utilisant une clé secrète.
3.6 synchronisation cryptographique : Coordination des
NOTE - L’annexe, qui ne fait pas partie intégrante de la présente
processus de chiffrement et de déchiffrement.
Norme internationale, contient des commentaires sur les caractéristi-
ques de chaque mode.
4 Notation
La présente Norme internationale définit quatre modes opéra-
toires tels que, dans le cadre d’une quelconque application de
Pour tout ce qui concerne la présente Norme internationale, la
chiffrement par blocs de 64 bits (par exemple, transmission de
relation fonctionnelle définie par l’algorithme de chiffrement
données, stockage de données, authentification) cette norme
des blocs s’écrit
constitue une référence utile pour la spécification des modes
opératoires, la formation de la variable de départ et les valeurs
c=
eK(P)
des paramètres (selon le cas).
où
NOTE - Deux paramètres, j et k, sont définis pour le mode opératoire
(voir chapitre 7) par rebouclage du cryptogramme KFB). Un seul para-
P est le bloc de texte clair;
métre, j, est défini pour le mode par rebouclage (voir chapitre 8) de la
sortie (OFB). Lorsqu’un de ces modes opératoires est utilisé, la ou les C est le cryptogramme;
valeurs des paramétres doivent être choisies et employées par toutes
K est la clé.
les parties qui communiquent.
L’expression eK est l’opération de chiffrement avec la clé K.
La fonction de déchiff rement correspondante s’écrit
2 Référence
P=
dK(C)
ANSI X3.92-1981, Data Encryption Algorithm.
Une variable telle que P ou C ci-dessus, désignée par une
majuscule représente un vecteur de bits, par exemple:
A=
{q, 02, . . . l a,> B = (bl, b2, l . . t b,)
c’est-à-dire des vecteurs de m bits, numérotés de 1 à m.
3 Définitions
L’opération d’addition modulo 2 également appelée fonction
3.1 texte clair: Informations non chiffrés.
((ou exclusif )) est représentée par l’opération $. Appliquée à
des vecteurs comme A et B, l’opération se définit comme
3.2 cryptogramme: Informations chiffrées.
A 03 B = (ai 03 bit 49 a3 b2, . l . I a, CD b,)
chaînage de blocs: Chiffrement d’information où cha-
3.3
L’opération qui consiste à sélectionner les j bits les plus à
que bloc de texte chiffré dépend du cryptogramme précédent.
gauche de A pour obtenir un vecteur de j bits s’écrit
3.4 valeur initiale (Iv): Valeur qui sert à définir le point de
-j=
A
(a~, a2, . . l I aj]
départ d’un processus de chiffrement.
Cette opération est définie seulement lorsque j < m, m étant le
l
nombre de bits de A.
3.5 variable de départ (W) : Variable découlant de la valeur
initiale et utilisée pour définir le point de départ des modes
Une «fonction de décalage» S, se définit comme suit.
opératoires.
.

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ISO 8372: 1987 (FI
Ce mode d’utilisation de l’algorithme de chiffrement est appelé
Considérant une variable X de m bits et une variable Fde k bits
avec k < m, la fonction de décalage &(XI F) produit la varia- mode (( dictionnaire H.
ble de m bits
6 Mode chaînage de blocs chiffres (CBC)
L’effet résultant est de décaler de k positions vers la gauche les
bits du vecteur X, en placant de côté x1 . . . xk et le vecteur F,
Les variables utilisées avec le mode de chiffrement CBC sont
dans les k positions de droite de X.
a) une séquence de IZ blocs de texte clair PI, P2, . . . , P,,
On utilise un cas particulier de cette fonction qui commence contenant chacun 64 bits;
avec la variable I(k) constituée par k bits (( 1 N successifs et on
b) une clé K;
décale la variable C dej bits dans la précédente, avec la relation
j < k. c) une variable de départ SV de 64 bits;
d) la séquence résultante de AI blocs de texte chiffré CI,
Le résultat est
C,, de 64 bits chacun.
q, . l l I
Sj(l(k) (C) = {l,l, n l l , 1, ~1, ~2, m l a , Cj}
NOTE - La méthode de formation de S V n’est pas décrite dans la pré-
sente Norme internationale.
où il y a k - j (wns» sur la gauche du vecteur résultant.
Description de la méthode de chiffrement en mode CBC:
Chiffrement de la première variable texte clair:
5 Mode dictionnaire (ECB)
À partir d’un bloc P de 64 bits de texte clair, l’algorithme de = eK@ @ SV) . . . (1)
Cl
chiffrement donne un bloc C de 64 bits de cryptogramme,
ensuite,
c’est-à-dire :
Ci = . . . (2)
C = eK(P) eK(Pi @ Ci- 1) pour i = 2, 3, . . . , IZ
Cette procédure est illustrée en haut de la figure 1. La variable
L’algorithme de déchiff rement donne
de départ SV est utilisée pour engendrer la sortie du premier
cryptogramme.
P = dK(C)
P
n
I
4
C
n-l
--@
Algorithme de
chiffrement
‘C
n
I
4
Algorithme de
déchiff rement
C
n- 1
-*@
P
n
Figure 1 - Mode opératoire du chaînage de bloc (CBC)
2

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ISO 8372 : 1987 (FI
c) production du bloc de texte chiffré,
Ultérieu rement, le cryptogramme obtenu est additionné
modulo 2 au prochain texte clair, avant chiffrement Ci = Pi@ Ei; . . .
(8)
d) production du bloc de retour, Fi = Sj(Z(k) 1 Ci);
. . . (9)
Description de la méthode de chiffrement en mode CBC:
e) fonction de décalage sur
Déchiffrement du premier cryptogramme:
. . .
= Sk(XiI Fi) l (10)
xfxi+ 1
= dK(C,) @ SV . . . (3)
PI
Ces étapes sont répétées pour i = 1, 2, . . . , n, et se termi-
nent par l’équation (8) pour le dernier cycle. La procédure est
ensuite,
illustrée sur le côté gauche de la figure 2. Les j bits de gauche
de la sortie Y de l’algorithme de chiffrement sont utilisés pour
Pi = dK(Ci) @ Ci- 1 pour i = 2, 3, . . . , YI . , . (4)
chiffrer, par une addition modulo 2, le bloc de texte clair de
j bits. Les bits restants de Y sont rejetés. Les bits des blocs du
Cette procédure est illustrée dans le bas de la figure 1.
texte clair et du texte chiffré sont numérotés de 1 àj.
Le cryptogramme est étendu en mettant k - j (( uns» dans les
Mode autoclave sur le cryptogramme
7
positions binaires les plus à gauche pour obtenir F, un vecteur
(CFB)
de k bits; ensuite, les bits du vecteur X sont décalés à gauche
de k positions et le vecteur F est mis dans les k positions de
7.1 Deux paramètres définissent le mode opératoire CFB droite, pour donner la nouvelle valeur de X. Dans cette opéra-
tion de décalage, les k bits de gauche de X sont rejetés. La
a) la taille de la variable de rebouclage k, pour laquelle valeur initiale du vecteur X est la variable de départ (SV).
l I
7.3 Les variables utilisées pour le déchiffrement sont les
b) la taille de la variable de texte clair, j, pour laquelle
mêmes que celles utilisées pour le chiffrement. La variable X
l est mise à sa valeur initiale XI = SV.
Les variables utilisées dans ce mode opératoire sont
Le déchiffrement de chaque bloc de ramme se compose
des cinq étapes suivantes:
a) Les variables d’entrée:
1) une séquence de n variables de texte clair PI,
a) utilisation de l’algorithme de chiffrement,
P,, contenant chacune j bits;
P2’ l - g I
Yi =
eK(Xif ; . . . (11)
2) une clé K;
. , . (12)
b) sélection des j bits de gauche, Ei = Yi - j;
3) une variable SV de départ de 64 bits.
c) production du bloc de texte clair,
Pi = . . .
ci@ Ei; (13)
b) Les résultats intermédiaires :
d) production du bloc de rebouclage,
1) une séquence de n variables d’entrée de l’algorithme
Fi = Sj(Z(k) 1 Ci); . . .
(14)
Xn, de 64 bits chacune;
x1, X2’ . - ’ I
e) fonction de décalage sur
2) une séquence de n variables de sortie de l’algorithme
= Sk(Xi 1 Fi). . . .
(15)
xfxi+ 1
Ynl de 64 bits chacune;
Y,’ y21 ’ l . I
Ces étapes sont répétées pour i = 1, 2, . . . , n, et se termi-
3) une séquence de n variables El, E2, . . . , E,, de
nent par l’équation (13) pour le dern
...