Cryptographic method of defence of critical aviation informative systems

Authors

  • Сергій Олександрович Гнатюк National Aviation University
  • Василь Миколайович Кінзерявий National Aviation University
  • Берік Бахитжанович Ахметов Sh. Yessenov Caspian State University oh technologies and engineering
  • Каріна Сергіївна Кириченко National Aviation University
  • Кирило Петрович Ануфрієнко National Aviation University

DOI:

https://doi.org/10.18372/2410-7840.19.11903

Keywords:

cryptography, block cipher, linear cryptoanalysis, differential cryptoanalysis, information security

Abstract

Providing of confidentiality of data is the important stage in the process of providing of cyber security of the critical aviation informative systems and aviation industry on the whole. Known methods do not allow to fully provide cyberattacks resistance to linear and differential cryptanalysis and the required speed of cryptographic data processing. Taking into account it, the cryptographic method of defence of the critical aviation information systems is in-process worked out. On the basis of this method, a block symmetric cipher Luna-2k17 was developed and its specification is given in the work. Also, the values of the upper estimates of parameters that characterize its practical stability to cyber attacks of linear and differential cryptanalysis are calculated. At equal terms, experimental studies are undertaken from the estimation of speed characteristics of ciphers, that showed that cipher Luna-2k17 more faster than a cipher GOST 28147-89 approximately in 3,11 times, than ciphers Kalina and AES in 1,271 times.

Author Biographies

Сергій Олександрович Гнатюк, National Aviation University

PhD in Eng, Associate Professor of IT-Security Academic Department, National Aviation University

Василь Миколайович Кінзерявий, National Aviation University

PhD in Eng., Associate Professor of IT-Security Academic Department, National Aviation University

Берік Бахитжанович Ахметов, Sh. Yessenov Caspian State University oh technologies and engineering

PhD in Eng., Associate Professor, rector of Sh. Yessenov Caspian State University oh technologies and engineering

Каріна Сергіївна Кириченко, National Aviation University

Postgraduate of the department of information technology security, National Aviation Uni-versity

Кирило Петрович Ануфрієнко, National Aviation University

PhD candidate of Academic Department of IT-security, National Aviation University

References

S. Gnatyuk, "Critical Aviation Information Systems Cybersecurity", Meeting Security Challenges Through Data Analytics and Decision Support. NATO Science for Peace and Security Series. D: Information and Communication Security. IOS Press Ebooks, vol. 47, no. 3, pp. 308-316, 2016.

С. Гнатюк, Д. Васильєв, "Сучасні критичні авіаційні інформаційні системи", Безпека інформації, Т. 22, №1, С. 51-57, 2016.

K. Janisz, O. Korchenko, S. Gnatyuk, R. Odarchenko, "Model for Cybersecurity Requirements Definition in Civil Aviation", Autobusy, no. 12, pp. 630-634, 2016.

С. Гнатюк, В. Кінзерявий, А. Охріменко, "Особливості криптографічного захисту державних ін-формаційних ресурсів", Безпека інформації, №1 (17), С. 64-77, 2012.

О. Корченко, С. Гнатюк, Ю. Хохлачова, А. Охрі-менко, "Основні критерії та вимоги до побудови сучасних криптосистем", Вісник Інженерної академії України, №3-4, С. 77-83, 2011.

E. Biham, A. Shamir, "Differential cryptanalysis of DES-like cryptosystems", Journal of Cryptology, vol. 4, no. 1, pp. 3-72, 1991.

X. Lai, J.L. Massey, S. Murphy, "Markov ciphers and differential cryptanalysis", Advances in Cryptology. EUROCRYPT’91. Proceedings. Springer Verlag, pp. 17-38, 1991.

M. Matsui, "Linear cryptanalysis methods for DES cipher", Advances in Cryptology. EUROCRYPT’93. Proceedings. Springer Verlag, pp. 386-397, 1994.

А. Алексейчук, Л. Ковальчук, Е. Скрынник, А. Шевцов, "Оценки практической стойкости блочного шифра «Калина» относительно методов разностного, линейного криптоанализа и алгебраических атак, основанных на гомоморфизмах", Прикладная радиоэлектроника, Т. 7, №3, С. 203-209, 2008.

В. Кінзерявий, "Верхні оцінки стійкості блокових шифрів із рандомізованими вузлами замін до ме-тодів лінійного та диференціального криптоана-лізу", Захист інформації, Т. 15, № 1,С. 21–31, 2013.

Published

2017-09-27

Issue

Section

Articles