NAU Harvester System
Method of encryption of text information based on LSFR
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
Method of encryption of text information based on LSFR
Метод шифрования текстовой информации основанный на LSFR Метод шифрування текстової інформації заснований на LSFR |
|
| Creator |
Касумов, В. A.
Маммадов, Дж. И. |
|
| Subject |
linear feedback shift register; LFSR; shift register; chiper; encryption key; cryptographic system; gamma; pseudo-random bits; statistical dependence
004.056 регистр сдвига с линейной обратной связью; LFSR; регистр сдвига; шифр; ключ шифрования; криптографическая система; гамма; псевдослучайные биты; статистическая зависимость 004.056 регістр зсуву з лінійним зворотним зв'язком; LFSR; регістр зсуву; шифр; ключ шифрування; криптографічний система; гамма; псевдовипадкові біти; статистична залежність 004.056 |
|
| Description |
The article is devoted to the development of an LFSR-based method for encrypting text information. A method for encrypting information using a Linear Feedback Shift Register (LFSR) and dynamic keys is proposed. The long period and good statistical characterization of the sequence generated by the LFSR, while performing simple shift and addition operations, ensures high reliability and speed of the encryption process. In the proposed system, it is assumed to use several registers at the same time, the number of which is determined by the bit depth of the encrypted character. The cryptographic key used is a concatenation of the values Ki (i=1,2,...,8) entered in the shift registers: K= K1K2...K8. And the values Ki are calculated based on the components of the session key (i=1,2,...,8) and the system time parameter. It is possible to extend the cryptographic key by increasing the bit depth of the registers. In a system with 32-bit registers, the total key length is l=25*23=28= 256 bits, and with 64-bit registers, 512 bits. The proposed method can be implemented in hardware, software, and hardware-software combination. The maximum speed of the process is achieved in a system with a hardware implementation, since the encryption of a single character in such a system is performed in just one clock cycle. It is also possible to increase the speed of the process by encrypting several characters at the same time, using the appropriate number of registers for this purpose. The resistance of the proposed cryptosystem to brute force attacks is quite high, since when using 32-bit registers, the key length will be 256 bits and the key area will be equal to 2256. Enhancing the key domain and applying dynamically changing cryptographic keys provides the necessary level of encryption process. The system is implemented to encrypt text information, but it can also be used to encrypt information in other formats.
Статья посвящена вопросам разработки LFSR основанного метода шифрования текстовой информации. Предлагается метод шифрования информации с использованием регистра сдвига с линейной обратной связью (Linear Feedback Shift Register – LFSR) и динамических ключей. Большой период и хорошая статистическая характеристика последовательности выработанной LFSR, выполняя при этом простые операции сдвига и сложения, обеспечивает высокую надежность и скорость процесса шифрования. В предложенной системе предполагается использовать несколько регистров одновременно, число которых определяется разрядностью шифруемого символа. Используемый криптографический ключ является соединением (конкатенацией) величин Ki (i=1,2,...,8), вводимых в сдвигающие регистры: K= K1K2...K8. А величины Ki вычисляются на основе составляющих частей сеансового ключа (i=1,2,...,8) и параметра системного времени. Имеется возможность расширения криптографического ключа посредством увеличения разрядности регистров. В системе с 32-разрядными регистрами, общая длина ключа составляет l=25*23=28= 256 бит, а с 64-разрядными – 512 бит. Предложенный метод может реализовываться аппаратно, программно и аппаратно-программной комбинацией. Максимальная скорость процесса достигается в системе с аппаратной реализацией, т.к., шифрование одного символа в такой системе выполняется всего за один такт. Имеется возможность увеличения скорости процесса также шифрованием несколько символов одновременно, используя с этой целью регистров в соответственном количестве. Устойчивость предложенной криптосистемы к атакам методом грубой силы достаточно высока, т.к. при использовании 32-битных регистров длина ключей составит 256 битов и ключевая область будет равна 2256. Повышение ключевой области и применение динамически меняющийся криптографических ключей обеспечивает необходимый уровень процесса шифрования. Система реализована для шифрования текстовой информации, однако она может быть использована и для шифрования информации других форматов. Статтю присвячено питанням розробки LFSR заснованого методу шифрування текстової інформації. Пропонується метод шифрування інформації з використанням регістра зсуву з лінійної зворотним зв'язком (Linear Feedback Shift Register - LFSR) і динамічних ключів. Великий період і хороша статистична характеристика послідовності виробленої LFSR, виконуючи при цьому прості операції зсуву і складання, забезпечує високу надійність і швидкість процесу шифрування. У запропонованій системі передбачається використовувати кілька регістрів одночасно, число яких визначається розрядністю шифруемого символу. Використовуваний криптографічний ключ є з'єднанням (конкатенацией) величин Ki (i = 1,2, ..., 8), що вводяться в зсувні регістри: K = K1K2 ... K8. А величини Ki обчислюються на основі складових частин сеансового ключа (i = 1,2, ..., 8) і параметра системного часу. Є можливість розширення криптографічного ключа за допомогою збільшення розрядності регістрів. В системі з 32-розрядними регістрами, загальна довжина ключа становить l = 25 * 23 = 28 = 256 біт, а з 64-розрядними - 512 біт. Запропонований метод може реалізовуватися апаратно, програмно і апаратно-програмної комбінацією. Максимальна швидкість процесу досягається в системі з апаратною реалізацією, тому що, шифрування одного символу в такій системі виконується за все за один такт. Є можливість збільшення швидкості процесу також шифруванням кілька символів одночасно, використовуючи з цією метою регістрів в відповідному кількості. Стійкість запропонованої криптосистеми до атак методом грубої сили досить висока, тому що при використанні 32-бітних регістрів довжина ключів складе 256 бітів і ключова область буде дорівнює 2256. Підвищення ключової області та застосування динамічно змінюється криптографічних ключів забезпечує необхідний рівень процесу шифрування. Система реалізована для шифрування текстової інформації, однак вона може бути використана і для шифрування інформації інших форматів. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2020-12-15
|
|
| Type |
—
|
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/PIU/article/view/15147
10.18372/2073-4751.64.15147 |
|
| Source |
Problems of Informatization and Management; Том 2, № 64 (2020); 35-40
Проблемы информатизации и управления; Том 2, № 64 (2020); 35-40 Проблеми iнформатизацiї та управлiння; Том 2, № 64 (2020); 35-40 |
|
| Language |
ru
|
|
| Rights |
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).
|
|