Synthesis of group operations strong stable cryptographic encode for construction stream cipher

Authors

  • Володимир Миколайович Рудницький Черкаський державний технологічний університет
  • Іван Романович Опірський Національний університет «Львівська Політехніка»
  • Ольга Григорівна Мельник Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля НУЦЗ України
  • Михайло Олександрович Пустовіт Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля НУЦЗ України

DOI:

https://doi.org/10.18372/2225-5036.24.13430

Keywords:

stream encryption, two-bit operations, strict stable coding, two-operand operations, cryptographic resistance

Abstract

In this article a study was conducted of the possibility of synthesizing groups of two-bit operations that meet the requirements of strict stable coding for stream ciphering up to permutation with the restriction of two-bit operations. According to the results of the study, a group of two-digit operations of strict stable cryptographic coding with a permutation accuracy was synthesized. It is determined that the implementation of single-operand operations in stream encryption systems can only be carried out by combining them into a two-operand operation, in which the choice of the operation of the first operand will be determined by the second operand. Transformation of the received operations was carried out to simplify their presentation. For this, the technology of construction of two-operand operations of cryptographic transformation of information was applied. The interrelationships between operations in their application for direct and inverse crypto-transformation are established. The use of a synthesized group of operations to improve the method of improving the stability and reliability of stream ciphers will increase the variability of the algorithm and maximize the uncertainty of the encryption results, since each bit of the original information will be changed with one-second probability.

Author Biographies

Володимир Миколайович Рудницький, Черкаський державний технологічний університет

Рік та місце народження: 1962 рік, м. Золотоноша, Черкаська область, Україна. Освіта: Харківське вище військове командно-інженерне училище 1984 рік. Посада: завідувач кафедри інформаційної безпеки та комп’ютерної інженерії Черкаського державного технологічного університету з 2018 року. Наукові інтереси: розробка математичних методів захисту інформації та алгоритмів їх реалізації на основі операцій криптографічного кодування; створення засобів обчислювальної техніки з необхідними рівнями надійності та захищеності. Публікації: більше 200 наукових публікацій, серед яких монографії, статті у провідних вітчизняних та закордонних наукових виданнях, патенти на винаходи, навчально-методичні розробки, навчальні посібники.

Іван Романович Опірський, Національний університет «Львівська Політехніка»

Рік та місце народження: 1987 рік, м. Сімферополь, АР Крим, Україна. Освіта: Національний університет «Львівська Політехніка», 2008 рік. Посада: доцент кафедри захисту інформації з 2016 року. Наукові інтереси: методи і засоби технічного захисту інформації, проектування комплексних систем захисту інформації, лазерні системи акустичної розвідки,прогнозування несанкціонованого доступу, математичні методи та моделі захисту інформації, спецвимірювання. Публікації: понад 100 наукових публікацій, серед яких наукові статті, колективні монографія, навчальні посібники, тези та матеріали доповідей на конференціях, навчально-методичні праці

Ольга Григорівна Мельник, Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля НУЦЗ України

Рік та місце народження: 1987 рік, м. Черкаси, Україна.

Освіта: Академія пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля, 2009 рік; Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького, 2010 рік.

Посада: доцент кафедри безпеки об’єктів будівництва та охорони праці Черкаського інституту пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля НУЦЗ України з 2012 року.

Наукові інтереси: методи та засоби побудови комп’ютеризованих систем прогнозування пожеж, розробка математичних методів захисту інформації та алгоритмів їх реалізації на основі операцій криптографічного перетворення.

Публікації: більше 60 наукових публікацій, серед яких монографії, статті у провідних вітчизняних та закордонних наукових виданнях, патенти та авторські свідоцтва, навчально-методичні розробки, навчальні посібники.

Михайло Олександрович Пустовіт, Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля НУЦЗ України

Рік та місце народження: 1984 рік, м. Дніпропетровськ, Україна.

Освіта: Черкаський інститут пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля, 2006 рік.

Посада: старший викладач кафедри техніки та засобів цивільного захисту Черкаського інституту пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля НУЦЗ України з 2016 року.

Наукові інтереси: розробка математичних методів захисту інформації та алгоритмів їх реалізації на основі операцій криптографічного кодування; створення систем підтримки прийняття рішень для фахівців органів і підрозділів цивільного захисту.

Публікації: більше 40 наукових публікацій, серед яких монографії, статті у провідних вітчизняних та закордонних наукових виданнях, навчально-методичні розробки, навчальні посібники.

References

В. Бабенко, С. Рудницький, "Реалізація методу захисту інформації на основі матричних операцій криптографічного перетворення", Системи обробки інформації : зб. наук. праць, № 9 (107), С. 130139, 2012.

В. Рудницький, І. Миронець, В. Бабенко, "Систематизація повної множини логічних функцій для криптографічного перетворення інформації", Системи обробки інформації : зб. наук. праць, Вип. 8 (98), С. 184-188, 2011.

В. Рудницький, В. Бабенко, Д. Жиляєв, "Алгебраїчна структура множини логічних операцій кодування", Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України, Вип. 2 (6), С. 112-114, 2011.

В. Рудницький, Л. Шувалова, О. Нестеренко, "Аналіз дворозрядних операцій криптографічного кодування по критерію строгого лавинного ефекту", Наукові праці Чорноморського державного університету імені Петра Могили. Комп’ютерні технології, Том 283, № 271, С. 74-77, 2016.

В. Рудницький, Л. Шувалова, О. Нестеренко, "Синтез операцій криптографічного перетворення за критерієм строгого стійкого кодування", Вісник інженерної академії України, Вип. 3, С. 105-108, 2016.

В. Рудницький, Л. Шувалова, О. Нестеренко, "Метод синтезу операцій криптографічного перетворення за критерієм строгого стійкого кодування", Вісник Черкаського державного технологічного університету, Вип. 1, С. 5-10, 2017.

В. Рудницький, Н. Лада, С. Козловська, "Технологія побудови двохоперандних операцій криптографічного перетворення інформації за результатами моделювання", Сучасні інформаційні системи, Т. 2, № 4, С. 26-30, 2018.

Н. Лада, С. Козловська, "Застосування операцій криптографічного додавання за модулем два з точністю до перестановки в потокових шифрах", Системи управління, навігації та зв’язку : збірник наукових праць. Т. 1 (47), С. 127-130, 2018.

Published

2018-12-21

Issue

Section

Cryptology