Аналіз застосування гібридних крипто-кодових конструкцій для підвищення рівня стійкості геш-кодів до зламу

Abstract

У статті представлено новий спосіб підвищення крипостійкості МAC-кодів повідомлень, що пе-редаються через Інтерне-мережі. На сьогодні це має дозволити протистояти не тільки наслідкам комплексу-вання кіберзагроз а й підвищенню швидкості несанкціонованого доступу до даних через створення таких нових апаратних можливостей, як квантова комп'ютерна технік. В роботі пропонується розгляд застосування мо-дифікованого алгоритму UMAC на модифікованих еліптичних кривих Мак-Еліса із використанням крипто-кодових конструкцій з ознаками гібридності. Проведено перевірку запропонованих конструкцій на колізійні властивості. Для цього було розроблено програмний додаток в середовищі об'єктно-орієнтованої мови програмування C#. Для виявлення можливостей геш-кодів, що досліджувалися, з точки зору їх стійкості до зламування, цінності даних, у захисті яких вони повинні застосовуватися та з врахуванням безпечного часу до можливого зламування, було розроблено комплексний показник ефективності модифікованого алгоритму UMAC. У якості метода оцінки даного показника було запропоновано використовувати метод багатофакто-рного комплексного аналізу. Для цього були розроблені шкали вимірювання та інтерпретації кожного показ-ника. Доведено, що даний метод оцінки дозволяє отримати достатньо адекватні результати та поєднати їх з результатами точних розрахунків за окремими параметрами. Також було досліджено питання зниження енергетичних витрат для формування крипто-кодових конструкцій, за результатами якого було доведено, що створення саме гібридних крипто-кодових конструкцій призводить до найменших енергетичних витрат.

The article presents a new way to increase the cryptographic strength of MAC codes for messages transmit-ted over the Internet. Today, this should make it possible to resist both the consequences of cyber threat aggregation and increase the speed of unauthorized access to data through the creation of such new hardware capabilities as quan-tum computer technology. The paper proposes to consider the application of the modified UMAC algorithm on modified McEliece elliptic curves using crypto-code structures with hybridity features. The proposed structures were tested for collision properties. For this, a software application was developed in the environment of the object-oriented program-ming language C#. To determine the capabilities of the studied hash-codes, a complex indicator of the effectiveness of the modified UMAC algorithm was developed. This made it possible to test the proposed designs for resistance to hack-ing, consider the value of the data that is being protected, and the safe time for a possible hack. As a way to assess this indicator, it was proposed to use the method of multivariate complex analysis. For this, scales for measuring and interpreting each indicator were developed. It has been proven that this method of evaluation allows one to obtain adequate results and combine them with the results of accurate calculations for individual parameters. The issue of reducing energy costs for the formation of crypto-code structures was also investigated. The results showed that the creation of hybrid crypto-code structures leads to the lowest energy costs.