Record Details

Програмно-моделюючий комплекс криптографічних AES-подібних примітивів нелінійної підстановки

Наукові журнали Національного Авіаційного Університету

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title Програмно-моделюючий комплекс криптографічних AES-подібних примітивів нелінійної підстановки
Программно-моделирующий комплекс криптографических AES-подобных примитивов нелинейной подстановки
Software-modeling complex cryptographic AES-like primitives nonlinear substitutions
 
Creator Білецький, Олександр Анатолійович; Національний авіаційний університет
Білецький, Анатолій Якович; Національний авіаційний університет
Навроцький, Денис Олександрович; Національний авіаційний університет
Семенюк, Олександр Іванович; Національний авіаційний університет
 
Subject Інформаційна безпека
криптографічний примітив; нелінійна підстановка; програмний комплекс
УДК 511.512
Информационная безопастность
криптографический примитив; нелинейная подстановка; программный комплекс
УДК 511.512
Information Security
—
UDK 511.512
 
Description 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.
Любой итеративный блочный шифр должен содержать хотя бы один нелинейный примитив. Отсутствие нелиней­ных преобразований существенно снижает криптостойкость шифра, так как, сколько бы не было в раундах различ­ных линейных примитивов, их совокупность может быть сведена к одному эквивалентному, что, как следствие, приводит к угрозе достаточно легкого взлома шифра. В работе изложена методика синтеза примитивов нелинейной подстановки, основу построения которых составляет Б-блок алгоритма Купбаві. Проведен сравнительный анализ, оцениваемый энтропией шифрограмм, трех классов примитивов. В первом классе примитивов шифруемые данные представлены одномерными бинарными векторами (байтами), во втором — в виде квадратных матриц восьмого по­рядка, и в третьем — пространственными матрицами (бинарными кубиками четвертого порядка). Обсуждаются во­зможности оптимизации параметров Б-блоков, при которой достигается как минимум коэффициента корреляции взаимосвязи между входными и выходными переменными примитивов, так и максимум энтропии рассеивания отк­ликов блоков.
Any iterative block cipher should contain one non-linear primitive at least. Lack of a nonlinear transformations significantly reduces the cryptographic cipher strength because of any combination of linear primitives could be reduced to the equivalent one, so as a consequence leads to the cipher compromise. In this paper method of non­linear substitution primitives synthesis is proposed, grounded on S-box construction accordingly to Rijndael algorithm. Three different classes of primitives have eval­uated with regard to cryptograms entropy. First class con­sists of primitives for which an encrypted data is repre­sented by one-dimensional binary vector(bytes), for the second one — data represented by square matrices with an order of eight, for the third one- by three-dimensional matrices (binary fourth-order cubes). Provided possibili­ties of optimizing the S-box parameters in order to achieve both a minimum correlation coefficient between input and output variables of a primitives and the maxi­mum block response dissipation entropy
 
Publisher National Aviation University
 
Contributor —
—
—
 
Date 2014-05-23
 
Type —
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ZI/article/view/6265
10.18372/2410-7840.16.6265
 
Source Ukrainian Information Security Research Journal; Том 16, № 1 (2014); 12-23
Защита информации; Том 16, № 1 (2014); 12-23
Захист інформації; Том 16, № 1 (2014); 12-23
 
Language ru
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms: Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим: Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоронности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
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).
 

Технічна підтримка: НДІІТТ НАУ