Использование мини-версий для оценки стойкости блочно-симметричных шифров
Вантажиться...
Дата
2017
ORCID
DOI
doi.org/10.18372/2225 5036.23.11796
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний авіаційний університет
Анотація
Развитие криптологии в эру высоких технологий тесно связано с формированием новых подходов и методологий, позволяющих оценить стойкость используемых блочных симметричных шифров (БСШ) к основным видам атак линейного и дифференциального криптоанализа, учитывая основные требования по быстродействию криптопреобразований и энергетические затраты на реализацию. Предложенная в 2010 году новая идеология оценки стойкости блочных симметричных шифров к атакам дифференциального и линейного анализа учеными кафедры БИТ ХНУРЭ под руководством профессора Горбенко И.Д. ориентирована на использование ожидаемых показателей стойкости больших шифров на основе анализа показателей уменьшенных их версий, с одной стороны, и развитую на основе изучения свойств и показателей случайных подстановок и уменьшенных моделей шифров, рассматриваемых как подстановочные преобразования, с другой стороны, концепции определения показателей стойкости БСШ к атакам дифференциального и линейного криптоанализа. Для преодоления трудностей анализа полномасштабных моделей (алгоритмов) шифрования предлагается разрабатывать и исследовать показатели уменьшенных моделей прототипов (используются 16-ти битовые мини версии), для которых имеющихся вычислительных возможностей достаточно. Однако вопрос использования мини версий для оценки криптостойкости полных шифров поддерживается не всеми учеными. В этой статье приводятся результаты исследований алгоритмов Rijndael, Лабиринт, Калина, Мухомор, ADE на основе 16-ти и 32-х битных мини версий. Показано, что для сохранения всех свойств прототипов в упрощенных моделях необходимым условием их адекватности является использование mini S box с основными показателями эффективности нелинейных узлов замен (сбалансированность, нелинейность, автокорреляция) на уровне данных показателей полномасштабных шифров. Для оценки использования уменьшенных моделей на основе предложенной методологии в статье приводятся результаты исследований на основе мини версий (16-ти бит и 32-х бит) алгоритмов Rijndael, шифров Лабиринт, Калина, Мухомор, ADE, используемых в качестве экспериментального подтверждения правильности предложенной методологии и концепции оценки, анализируются основные показатели S блоков мини версий.
Development of cryptology in the era of high technologies is closely connected with the formation of new approaches and methodologies that allow us to evaluate the security of the used block symmetric ciphers (BSC) to the main types of attacks of linear and differential cryptanalysis, taking into account the basic requirements for the speed of crypto transformations and energy costs for implementation. Proposed in 2010 a new ideology of assessing the durability of block symmetric ciphers to attacks of differential and linear analysis by the scientists of the Department of BIT KhNURE under the guidance of Professor I. Gorbenka. Is oriented on the use of expected indicators of the durability of large ciphers based on the analysis of the indicators of their reduced versions on the one hand and developed on the basis of studying the properties and indicators of random substitutions and reduced models of ciphers considered as substitution transformations, on the other hand, differential and linear cryptanalysis. To overcome the difficulties of analyzing full scale cryptographic models (algorithms), it is proposed to develop and study indicators of reduced prototype models (16 bit mini versions are used), for which the available computing capabilities are sufficient. However, the issue of using mini versions to assess the cryptographic strength of full ciphers is not supported by all scientists. To assess the use of reduced models on the basi s of the proposed methodology, the article presents the results of studies based on the mini versions (16 bit and 32 bits) of the Rijndael algorithms, Labirint, Kalina, Mukhomor cipher, ADE, used as experimental confirmation of the correctness of the proposed methodology And evaluation concepts, the main indicators of S-blocks of mini versions.
Development of cryptology in the era of high technologies is closely connected with the formation of new approaches and methodologies that allow us to evaluate the security of the used block symmetric ciphers (BSC) to the main types of attacks of linear and differential cryptanalysis, taking into account the basic requirements for the speed of crypto transformations and energy costs for implementation. Proposed in 2010 a new ideology of assessing the durability of block symmetric ciphers to attacks of differential and linear analysis by the scientists of the Department of BIT KhNURE under the guidance of Professor I. Gorbenka. Is oriented on the use of expected indicators of the durability of large ciphers based on the analysis of the indicators of their reduced versions on the one hand and developed on the basis of studying the properties and indicators of random substitutions and reduced models of ciphers considered as substitution transformations, on the other hand, differential and linear cryptanalysis. To overcome the difficulties of analyzing full scale cryptographic models (algorithms), it is proposed to develop and study indicators of reduced prototype models (16 bit mini versions are used), for which the available computing capabilities are sufficient. However, the issue of using mini versions to assess the cryptographic strength of full ciphers is not supported by all scientists. To assess the use of reduced models on the basi s of the proposed methodology, the article presents the results of studies based on the mini versions (16 bit and 32 bits) of the Rijndael algorithms, Labirint, Kalina, Mukhomor cipher, ADE, used as experimental confirmation of the correctness of the proposed methodology And evaluation concepts, the main indicators of S-blocks of mini versions.
Опис
Ключові слова
блочно-симметричные шифры, уменьшенные модели БСШ, криптостойкость, block-symmetric ciphers, redu ced BSC models, cryptographic security
Бібліографічний опис
Евсеев С. П. Использование мини-версий для оценки стойкости блочно-симметричных шифров / С. П. Евсеев, С. Э. Остапов, Р. В. Королев // Безпека інформації = Ukrainian Scientific Journal of Information Security. – 2017. – Т. 23, № 2. – С. 100-108.