Верхні оцінки стійкості блокових шифрів із рандомізованими вузлами заміни до методів лінійного та диференціального криптоаналізу
DOI:
https://doi.org/10.18372/2410-7840.15.4212Ключові слова:
криптографія, блоковий шифр, лінійний крипто аналіз, диференціальний крипто аналіз, рандомізовані вузли заміниАнотація
На сьогодні теорія аналізу та обґрунтування стійкості блокових шифрів із фіксованими вузлами заміни відносно методів лінійного та диференціального криптоаналізу досить сильно розвинена. Існують також блокові шифри, в яких вузли заміни визначаються раундовими ключами. Зрозуміло, що використання рандомізованих вузлів заміни у шифрах ускладнює їх криптоаналіз, проте кількісно це важко оцінити. З огляду на це, актуальною задачею є виведення аналітичних виразів, що дають можливість довести практичну стійкість блокових шифрів із рандомізованими вузлами заміни відносно методів лінійного і диференціального криптоаналізу та дозволять зробити кількісну оцінку їх ефективності. У роботі отримані аналітичні верхні оцінки параметрів, що характеризують практичну стійкість блокових шифрів із рандомізованими вузлами заміни відносно методів лінійного та диференціального криптоаналізу. Зазначені оцінки узагальнюють раніше відомі на блокові шифри із рандомізованими вузлами заміни і дозволяють обґрунтовувати підвищення стійкості відносно зазначених методів криптоаналізу.
Посилання
Biham E., Shamir A. Differential cryptanalysis of DES-like cryptosystems // Journal of Cryptology, 1991, V. 4, № 1, P. 3 – 72.
Lai X., Massey J.L., Murphy S. Markov ciphers and differential cryptanalysis // Advances in Cryptology – EUROCRYPT’91, Proceedings, Springer Verlag, 1991, P. 17 – 38.
Matsui M. Linear cryptanalysis methods for DES cipher // Advances in Cryptology – EUROCRYPT’93, Proceedings, Springer Verlag, 1994, P. 386 – 397.
Vaudenay S. Decorrelation: a theory for block cipher security // J. of Cryptology, 2003, V. 16, № 4, P. 249 – 286.
Daemen J., Rijmen V. Statistics of correlation and differentials in block ciphers // http://eprint.iacr.org/ 2005/212.
Kanda M. Practical security evaluation against differential and linear cryptanalyses for Feistel ciphers with SPN round function // Selected Areas in Cryptography. – SAC 2000, Proceedings, Springer Verlag, 2001, P. 324 – 338.
Алексейчук А.Н. Оценки практической стойкости блочного шифра «Калина» относительно методов разностного, линейного криптоанализа и алгебраических атак, основанных на гомоморфизмах / А.Н. Алексейчук, Л.В. Ковальчук, Е.В. Скрынник, А.С. Шевцов // Прикладная радио-электроника. – 2008. – Т.7, № 3. – С. 203-209.
Алексейчук А.Н. Верхние оценки несбалансированности билинейных аппроксимаций раундовых функций блочных шифров ГОСТ и “Калина” / А.Н. Алексейчук, А.С. Шевцов // Сучасний захист інформації. – 2010. – № 2. – С. 23 – 30.
Aлексейчук А.Н., Koвальчук Л.В. Верхние границы максимальных значений вероятностей дифференциальных и линейных характеристик шифра Фейстеля, содержащего сумматор по модулю 2m // Прикладная радиоэлектроника. – 2006. – Т. 5. – № 1. – С. 74 – 82.
ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. – М.: Госстандарт СССР, 1989.
Горбенко І.Д., Долгов В.І., Олійников Р.В., Руженцев В.І., Михайленко М.С., Горбенко Ю.І., Тоцький О.С., Казьміна С.В. Перспективний блоковий симетричний шифр “Калина” – основні положення та специфікації // Прикладная радиоэлектроника. – 2007. – Т. 6. – № 2. – С. 195 – 208.
Кузнецов А.А. Симметричный криптографический алгоритм ADE (Algorithm of Dynamic Encryption) / А.А. Кузнецов, Р.В. Сергиенко, А.А. Наумко. // Прикладная радиоэлектроника. – 2007. – Т. 6, № 2. – С. 241-249.
Vaudenay S. On the security of CS-cipher // Fast Software Encryption. – FSE’99, Proceedings. – Springer Verlag, 1999, P. 260 – 274.
Daemen J. Cipher and hash function design strategies based on linear and differential cryptanalysis. – Doctoral Dissertation, 1995.
Biham E., Shamir A. Differential cryptanalysis of DES-like cryptosystems // Journal of Cryptology., 1991, V. 4, № 1, P. 3 – 72.
Lai X., Massey J.L., Murphy S. Markov ciphers and differential cryptanalysis // Advances in Cryptology – EUROCRYPT’91, Proceedings, Springer Verlag, 1991, P. 17 – 38.
Matsui M. Linear cryptanalysis methods for DES cipher // Advances in Cryptology, EURO-CRYPT’93, Proceedings, Springer Verlag, 1994, P. 386 – 397.
Vaudenay S. Decorrelation: a theory for block cipher security // J. of Cryptology., 2003, V. 16, № 4, P. 249 – 286.
Daemen J., Rijmen V. Statistics of correlation and differentials in block ciphers //
http://eprint.iacr.org/ 2005/212.
Kanda M. Practical security evaluation against differential and linear cryptanalyses for Feistel ciphers with SPN round function // Selected Areas in Cryptography., SAC 2000, Proceedings, Springer Verlag, 2001, P. 324 – 338.
Alekseychuk A.N. Evaluate the feasibility of "Kalina" block cipher strength on the methods of difference, linear cryptanalysis and algebraic attacks based on homomorphisms / A.N. A.N. Alekseychuk, L.V.Kovalchuk, E.V.Skrinnik, A.S. Shevtsov // Applied radio-electronics, 2008, V.7, № 3, P. 203-209.
Alekseychuk A.N. Upper bounds imbalance of bilinear approximations of round function block cipher GOST and "Kalina" / A.N. Alekseychuk, A.S. Shevtsov // Modern information security, 2010, № 2, P. 23 - 30.
Alekseychuk A.N., Kovalchuk L.V. The upper boundary of the maximum values of the probabilities of differential and linear characteristics of the Feistel cipher containing the adder modulo 2m / / Applied radio-electronics, 2006, V. 5, № 1, P. 74 - 82.
GOST 28147-89. Information processing systems. Cryptographic Security. Cryptographic transfo-rmation algorithm. - Moscow: State Standard of the USSR, 1989.
Gorbenko І.D., Dolgov V.І., Olіynikov R.V., Ruzhentsev V.І., Mikhaylenko M.S, Gorbenko Yu.І., Totsky O.S., Kazmіna S.V. Promising symmetric block cipher "Kalina" - main provisions and specifications/ Applied radio-electronics, 2007, V. 6, № 2., P. 195 - 208.
Kuznetsov A.A. Symmetric encryption algorithm ADE (Algorithm of Dynamic Encryption) / A.A. Kuznetsov, R.V. Sergienko, A.A. Naumko // Applied radio-electronics., 2007, V. 6, № 2, P. 241-249.
Vaudenay S. On the security of CS-cipher // Fast Software Encryption. – FSE’99, Proceedings, Springer Verlag, 1999, P. 260 – 274.
Daemen J. Cipher and hash function design strategies based on linear and differential cryptanalysis, Doctoral Dissertation, 1995.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
