Програмно-моделюючий комплекс криптографічних AES-подібних примітивів нелінійної підстановки

Автор(и)

  • Олександр Анатолійович Білецький Національний авіаційний університет
  • Анатолій Якович Білецький Національний авіаційний університет
  • Денис Олександрович Навроцький Національний авіаційний університет
  • Олександр Іванович Семенюк Національний авіаційний університет

DOI:

https://doi.org/10.18372/2410-7840.16.6265

Ключові слова:

криптографічний примітив, нелінійна підстановка, програмний комплекс

Анотація

Будь якій ітеративний блочний шифр повинен мати хоча б один нелінійний примітив. Відсутність нелі­нійних перетворень істотно знижує криптостійкість шифру, тому як скільки б не було в раундах різних лінійних примітивів, їх сукупність може бути зведена до одного еквівалентного, що, як наслідок, призво­дить до загрози достатньо легкого зламу шифру. У роботі викладена методика синтезу примітивів нелі­нійної підстановки, основу побудови яких становить S-блок алгоритму Rijndael. Проведено порівняльний аналіз (за критерієм максимуму ентропії шифрограм) трьох класів примітивів. У першому класі примітивів дані, що шифруються, представлені одновимірними бінарними векторами (байтами), у другому - у вигляді квадратних матриць восьмого ступеня, і в третьому - просторовими матрицями (бінарними кубиками чет­вертого порядку). Обговорюються можливості опти- мізації параметрів S-блоків, при яких досягається як мінімум коефіцієнта кореляції взаємозв'язку між вхід­ними та вихідними змінними примітивів, так і макси­мум ентропії розсіювання відгуків блоку.

Біографії авторів

Олександр Анатолійович Білецький, Національний авіаційний університет

молодший науковий співробітник Національного авіаційного університету

Анатолій Якович Білецький, Національний авіаційний університет

доктор технічних наук, професор кафедри електроніки Національного авіа­ційного університету.

Денис Олександрович Навроцький, Національний авіаційний університет

аспірант ка­федри електроніки Нац. авіаційного університету.

Олександр Іванович Семенюк, Національний авіаційний університет

студент кафедри електроніки Національного авіаційного університету

Посилання

Мао В. Современная криптография. Теория и практика. І В. Мао — М.: «Вильямс», 200S. — У68 с.

Шеннон К.Е. Теория связи в секретных системахІК.Е. Шеннон — М.: Изд-во ИЛ,1963. — 829 с.

Data Encryption Standard (DES) — FIPS 46-3 [Электронный ресурс]: http://csrc.nist.gov/ publica-tions/ fips/fips46-3/fips46-3.pdf

ГОСТ 2814У-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. — Изд-во стандартов, 1989. — 18 с.

Advanced Encryption Standard (AES) - FIPS 197 [Электронный ресурс]: http: //csrc.nist.gov/publi- cations/fips/fips197/fips-197.pdf

Белецкий А.Я. Преобразования Грея: Монография в 2-х томах. Т. 2. Прикладные аспекты. І А.Я. Белецкий, А.А. Белецкий, Е.А. Белецкий. — К.: Кн. изд-во НАУ, 200У. — 644 с.

Смарт Н. Криптография. І Н. Смарт. — М: Техносфера, 200S. — S28 с.

Иванов М.А. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях. І М.А. Иванов. — М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2001. — 368 с.

Белецкий А.А. Криптографические приложения обобщенных матриц Галуа и Фибоначчи І А.А. Белецкий ІІ Захист інформації, 2013. — С. 128-133.

Сергиенко И.В. Математические модели и методы решения задач дискретной оптимизации І И.В. Сергиенко — К.: Изд-во «Наук. думка», 1982. — 32У с.

Mao Wenbo. Modern Cryptography. Theory and Practice, М.: «Viljams», 200S, 768 p.

Shannon CE. Communications theory of secrecy systems, М.: Pbl. IL, 1963, 829 p.

Data Encryption Standard (DES) — FIPS 46-3 http://csrc.nist.gov/publications /fips/fips46- 3/fips346-3.pdf

GOST 28147-89. The information processing system. Cryptographic Security. Algorithm cryptographic transformation, Standards Press, 1989, 18 p.

Advanced Encryption Standard (AES) — FIPS 197 http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips197/fips- 197.pdf

Beletsky A.Ja., Beletsky A.A., Beletsky E.A. Transformation of Gray. Monogr. in 2 vols. V. 2. Application aspects, К.: Book House NAU, 2007, 644 p.

Smart N. Cryptography: An Introduction., М: Tehnosphera, 2005, 528 p.

Ivanov M.A. Cryptographic methods of information security in computer systems and fields, М.: KUDIC-OBRAZ, 2001, 368 P.

Beletsky A.Ja. Cryptographic applications generalized matrix Galois and Fibonacci, Security Infor¬mation, 2013, pp. 128-133.

Sergienko I.V. Mathematical models and methods for solving discrete optimization, К.: Book House «Naukova Dumka», 1982, 327 p.

##submission.downloads##

Номер

Том 16 № 1 (2014)

Розділ

Статті

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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).