Новые примитивы и синтез шифров с простым расписанием ключа

• Автор: Морозова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ГЛАВА 1. ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ БЛОЧНЫХ ШИФРОВ.

1.1. Защита информации и криптографические механизмы ее

ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

1.2. Принципы построения блочных шифров.

1.3. Управляемые операции как примитив синтеза блочных шифров

1.4. Проблемы синтеза блочных шифров с простым расписанием

Выводы

ГЛАВА 2. ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫЕ УПРАВЛЯЕМЫЕ ОПЕРАЦИИ.

2.1. Классификация элементарных управляемых элементов.

2. . 1. Элементарные управляемые элементы 3типа.
2.2. Переключаемые управляемые блоки с симметричной топологией
2.3. Переключаемые управляемые блоки различного порядка.
2.4. Переключаемые фиксированные операции.
2.5. Расширенные переключаемые управляемые блоки
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ БЛОЧНЫХ ШИФРОВ С ПРОСТЫМ РАСПИСАНИЕМ КЛЮЧА.
3.1. Автоматизация проектирования и исследования блочных шифров
3.2. Шифр, основанный на переключаемых управляемых перестановках РУР
3.2.1. Описание РУР.
3.2.2. Анализ стойкости РУР
3.2.3. Оценка аппаратной реализации.
3.3. Криптосистемы, основанные на переключаемых управляемых операциях Р101 и РиО2
3.3.1. Описание шифров РиО1 иРОО2.
3.3.2. Статистические свойства шифров Р1Ю1 и РОО2.
3.3.3. Анализ дифференциальных характеристик шифров Р101 и РО0
3.3.4. Оценка стоимости аппаратной реализации шифров Р1Ю1 и РиО2
3.4. Сравнение шифров РУР с Р1Ю1 и Р1Ю2
Выводы
ГЛАВА 4. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ БЛОЧНЫХ ШИФРОВ.
4.1. Назначение и возможности
4.2. Структура системы
4.3. Технология работы в системе.ЮЗ
4.4. Пример работы в системе.
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Целью настоящей работы является обеспечение стойкости блочных шифров с ПРК к слайд-атакам и устранение слабых и полуслабых ключей на основе разработки способа построения блочных шифров с ПРК. Разработать способ построения нового криптографического примитива, обеспечивающего устранение слабых и полуслабых ключей. Разработать способ построения нового криптографического примитива, обеспечивающего стойкость к слайд-атакам. На основе разработанных криптографических примитивов синтезировать блочный шифр, свободный от таких уязвимостей шифров с простым расписанием ключа как слабые и полуслабые ключи и возможность проведения слайд-атак. Разработать подход к автоматизированному исследованию блочных шифров, обеспечивающий проведение статистического тестирования синтезируемых блочных шифров на основе новых примитивов. В диссертационной работе используются методы дискретной математики, математической статистики, теории вероятностей, линейной алгебры, криптологии. Предложен новый тип криптографических примитивов, обеспечивающий устранение слабых и полуслабых ключей при применении простого расписания ключа в блочных шифрах. На основе переключаемых управляемых операций разработаны новые блочные шифры с простым расписанием ключа, являющиеся стойкими к слайд-атакам и свободными от слабых и полуслабых ключей. Разработан подход к автоматизации работ по синтезу и статистическому тестированию блочных шифров. Практическая ценность полученных результатов состоит в разработке способа синтеза скоростных блочных шифров с ПРК, обладающих стойкостью к слайд-атакам и возникновению слабых и полуслабых ключей, и создании автоматизированной системы проектирования и исследования блочных шифров. Данная система позволяет вводить криптоалгоритм в виде графических схем и выполнять над ним различные тесты с целью получению статистических характеристик созданного блочного шифра. Тесты, реализованные в системе, соответствуют рекомендациям КЕ1Е по оцениванию статистических характеристик блочных шифров. Все статистические характеристики, приводимые в тексте диссертации, получены с помощью данной автоматизированной системы. Помимо своего прямого назначения, данная система проектирования и исследования блочных шифров может быть использована в учебном процессе для лабораторного практикума по дисциплинам «Информационная безопасность и защита информации» и «Криптографические методы защиты информации». Реализация результатов. Автоматизированная система оценки блочных шифров внедрена в ФГУП «НИИ «Вектор» - научном филиале Специализированный центр программных систем «Спектр», где используется для разработки блочных шифров и новых примитивов, и в Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций (СПГУВК), где используется для организации учебного процесса. Апробация работы. Региональная информатика - », (Санкт-Петербург, - ноября г. Всеармейская научно-практическая конференция «Инновационная деятельность в Вооруженных силах Российской Федерации» (Санкт-Петербург, - ноября г. V Международная научно-практическая конференция «Информационная безопасность» (Таганрог, 3-7 июня г. Вопросы защиты информации» и «Известия ВУЗов. Предложенный подход к проведению автоматизированных испытаний позволяет выполнять исследования блочного шифра непосредственно разработчику криптоалгоритма. Публикации. Основной материал опубликован в печатных работах, среди которых 4 статьи. Структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав с выводами по каждой из них, заключения, списка литературы и приложения. Она изложена на 7 страницах машинописного текста, включает рисунков, таблиц и список литературы из наименований, 3 страницы приложений. В главе 1 рассматриваются проблематика современной криптографии, существующие операции преобразования, зависящие от преобразуемых данных и проблемы проектирования скоростных аппаратных шифров с простым расписанием ключа. Б-типа. В главе 3 описываются и исследуются разработанные на базе переключаемых операций шифры с простым расписанием ключа. В главе 4 рассматривается созданная автоматизированная система проектирования и исследования блочных шифров.