S-блоки являются одним из основных преобразований многих шифров, и поиску S-блоков с улучшенными криптографическими показателями уделяется громадное внимание в литературе этого направления. Тем самым полагается, что есть подстановки (S-блоки), которые следует считать плохими, т.е. такие, которые не подходят для построения надежных шифров. С другой стороны, одно из направлений совершенствования конструкций шифров, которое развивается в последнее время, связано с построением шифров, в которых могут применяться S-блоки случайного типа. Возникает важный вопрос. А какие же S-блоки не подходят для построения шифрующих преобразований? В этой связи большую актуальность приобретает изучение свойств и особенностей формирования S-блоков вырожденных конструкций, под которыми понимаются подстановки, ухудшающие криптографические показатели шифров. Цель работы - изучение свойств и особенностей формирования подстановок вырожденного типа, оценка вероятности их порождения с помощью генератора случайных подстановок. Определение признаков, по которым можно отличить вырожденные подстановки. Построение поцикловых законов распределения максимумов таблиц дифференциальных разностей и таблиц линейных аппроксимаций для уменьшенных моделей шифров, при использовании в них разных (вырожденных) конструкций S-блоков. Определение закона распределения максимумов XOR таблиц и смещений таблиц линейных аппроксимаций байтовых подстановок. Изучены ансамблевые характеристики множества байтовых подстановок. На основе изучения дифференциальных и линейных свойств уменьшенных моделей шифров определены признаки, по которым можно выявить вырожденные подстановки. Вычислительным и экспериментальным путем определена вероятность случайного порождения (выбора) байтовой подстановки вырожденного типа. Выводы: результатами работы подтверждено, что получение вырожденных байтовых S-блоков при случайном их порождении является маловероятным событием. Это означает, что практически без ограничений в шифрах могут использоваться S-блоки, порождения с помощью генератора случайных подстановок. Научная новизна состоит в том, что изучено влияние вырожденных подстановок на эффективность шифрующих преобразований. Впервые установлено, что использование в шифрах S-блоков, порожденных случайным образом, с очень большой вероятностью не приводит к ухудшению показателей стойкости шифров к атакам дифференциального и линейного криптоанализа. Практическая значимость результатов работы заключается в получении конкретных данных, подтверждающих основное положение развиваемой новой методики оценки стойкости блочных симметричных шифров к атакам дифференциального и линейного криптоанализа о независимости показателей стойкости шифров от применяемых S-блоков, в том числе и S-блоков случайного типа.

  Повний текст PDF - 599.085 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"