RU2097931C1 - Способ шифрования двоичной информации и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ шифрования двоичной информации и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2097931C1 RU2097931C1 RU95100567A RU95100567A RU2097931C1 RU 2097931 C1 RU2097931 C1 RU 2097931C1 RU 95100567 A RU95100567 A RU 95100567A RU 95100567 A RU95100567 A RU 95100567A RU 2097931 C1 RU2097931 C1 RU 2097931C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bit
- input
- adder
- output
- register
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к криптографическим преобразованиям и может быть использовано в связных, вычислительных и информационных системах для криптографического закрытия двоичной информации. Технический результат - обеспечение побитного шифрования информации с использованием ключа необходимого пользователю размера. Сущность изобретения заключается в многократном прибавлении ключа к преобразуемой информации с последующим применением подстановочных и перестановочных преобразований. Устройство содержит на передаче и приеме п-разрядный ключевой регистр 1, п-разрядный регистр сдвига 2, п-разрядный сумматор 3, блок 4 разрядного функционального преобразования f, мажоритарный элемент 5, однородный сумматор. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к криптографическим преобразованиям и может быть использовано в связных, вычислительных и информационных системах для криптографического закрытия двоичной информации.
Известен способ шифрования, предназначенный для криптографической защиты информации в системах связи и вычислительных системах и заключающийся в многократном прибавлении ключа к преобразуемой информации с последующим применением подстановочных и перестановочных преобразований. С использованием этого способа построена система Lucifer фирмы IBM и стандарт шифрования данных Национального бюро стандартов США.
В известном стандарте шифрования данных к содержимому двух 32-разрядных ячеек 64-разрядного информационного регистра 16 раз прибавляют по модулю 2 содержимое 64-разрядного ключевого регистра с последующим воздействием на 32-разрядную сумму 32-разрядным функциональным преобразованием f.
Известный стандарт шифрования данных шифрует информацию блоками по 64 бита, а это при зашифровании требует предварительного накапливания 64 бит информации, а при расшифровании требует дополнительной синхронизации для выделения начала очередного блока зашифрованной информации. Кроме того, процесс зашифрования очередного блока состоит из 16-и циклов, что вносит определенную задержку при зашифровании очередных блоков информации. Перечисленные особенности известного стандарта шифрования данных делают его неудобным при использовании в системах радиосвязи.
Целью настоящего изобретения является обеспечение побитного шифрования информации с использованием ключа необходимого пользователю размера.
Поставленная цель достигается тем, что в способе шифрования двоичной информации, заключающемся в зависящем от 64-разрядного ключа преобразовании 64-разрядного блока шифруемой информации путем 16-кратного выполнения набора операций, включающего сложение 32-разрядных чисел из информационного и ключевого регистра и функциональное преобразование полученной 32-разрядной суммы, на передаче n-разрядные содержимые n-разрядного ключевого регистра и n-разрядного регистра сдвига складывают (например по модулю 2 либо 2n), сумму преобразуют блоком n-разрядного функционального преобразования f, в полученном n-разрядном результате преобразования мажоритарным элементом определяют преобладание нулей или единиц и в зависимости от результата прибавляют по модулю 2 к двоичному знаку шифруемой информации соответственно 0 или 1, полученный в результате зашифрованный двоичный знак направляют в канал связи и на вход n-разрядного регистра сдвига, а на приеме выполняют те же действия, что и на передаче, за исключением того, что на вход n-разрядного регистра сдвига направляют пришедший из канала связи зашифрованный двоичный знак, к которому одновременно прибавляют по модулю 2 выработанный мажоритарным элементом двоичный знак и получают знак открытой информации. Чтобы мажоритарный элемент однозначно реагировал на поступающее на его вход число, разрядность числа n выбирается нечетной.
На фиг. 1 и 2 представлены соответственно блок-схемы устройств зашифрования и расшифрования для осуществления способа шифрования двоичной информации.
Устройства зашифования и расшифрования сдержат n-разрядный ключевой регистр 1, n-разрядный регистр сдвига 2, n-разрядный сумматор 3, блок n-разрядного функционального преобразования 4, мажоритарный элемент 5 и одноразрядный сумматор 6.
Процесс зашифрования бита открытой информации осуществляют следующим образом.
n-Разрядные содержимые n-разрядного ключевого регистра 1 и n-разрядного регистра сдвига 2 складывают (например по модулю 2 либо 2n) в n-разрядном сумматоре 3, полученную сумму преобразуют блоком 4 n-разрядного функционального преобразования f, мажоритарным элементом 5 определяют количество единиц в n-разрядном результате преобразования. Если единиц больше, чем нулей, то в одноразрядном сумматоре 6 к двоичному знаку открытой информации прибавляют 1, в противном случае 0. Полученный в результате суммирования двоичный знак зашифрованной информации направляют в канал связи и на вход n-разрядного регистра сдвига 2, содержимое которого предварительно сдвигают на один разряд в сторону младших разрядов с потерей выдвинутого самого младшего разряда.
Процесс расшифрования бита зашифрованной информации осуществляют следующим образом.
n-Разрядные содержимые n-разрядного ключевого регистра 1 и n-разрядного регистра сдвига 2 складывают в n-разрядном сумматоре 3, полученную сумму преобразуют блоком 4 n-разрядного функционального преобразования f, мажоритарным элементом 5 определяют количество единиц в n-разрядном результате преобразования. Если единиц больше, чем нулей, то в одноразрядном сумматоре 6 к пришедшему из канала связи знаку зашифрованной информации прибавляют 1, в противном случае 0. В результате суммирования получают двоичный знак открытой информации. Пришедший из канала связи знак зашифрованной информации одновременно направляют на вход n-разрядного регистра сдвига 2, содержимое которого предварительно сдвигают на один разряд в сторону младших разрядов с потерей выдвинутого самого младшего разряда.
Если в i-й момент n-разрядный ключевой регистр 1 содержит n-разрядное число k(i) (k1(i),kn(i)), kj(i) 0,1, 1≅j≅n, i≥1, то в i-й момент мажоритарный элемент выработает двоичный знак γ(i) = M(f(a(i)+k(i)) где M(a)=0, если 
1, если 
} 
количество единиц в n-разрядном двоичном числе а.
Если o(i) i-й двоичный знак открытой информации, ш (i) i-й двоичный знак зашифрованной информации, то ш(i) = o(i)⊕γ(i) на передаче и o(i) = ш(i)⊕γ(i) на приеме.
Содержимое n-разрядного регистра сдвига 2 в (i+1)-й момент станет c(i + 1)(c1(i + 1)=c2(i),cn-1(i + 1)=cn(i + 1)=ш(i)).
Содержимое n-разрядного ключевого регистра 1 от такта к такту можно обновлять, например, при помощи регистра сдвига с линейной функцией в обратной связи. Если характеристический многочлен регистра имеет вид 
то в (i + 1)-й момент содержимое n-разрядного ключевого регистра 1 станет 
В качестве n-разрядного функционального преобразования f можно выбрать, например, прибавление по модулю 2n к преобразуемому n-разрядному числу x (x1,xn) n-разрядной константы a или n-разрядной константы b в зависимости от четности количества единиц в преобразуемом n-разрядном числе. Тогда f(x) = x+x′a+(x′⊕1)b,
где
р
В качестве n-разрядного функционального преобразования f можно выбрать, например, прибавление по модулю 2n к преобразуемому n-разрядному числу x (x1,xn) n-разрядной константы a или n-разрядной константы b в зависимости от четности количества единиц в преобразуемом n-разрядном числе. Тогда f(x) = x+x′a+(x′⊕1)b,
где
Claims (4)
1. Способ шифрования двоичной информации, заключающийся в зависящем от 64-разрядного ключа преобразования на передаче и приеме 64-разрядного блока шифруемой информации путем 16-кратного выполнения набора операций, включающего сложение 32-разрядных чисел из информационного и ключевого регистров и функциональное преобразование полученной 32-разрядной суммы, отличающийся тем, что на передаче n-разрядные содержимые n-разрядного ключевого регистра и n-разрядного регистра сдвига суммируют, полученную сумму преобразуют блоком n-разрядного функционального преобразования f, в полученном n-разрядном результате преобразования мажоритарным элементом определяют преобладание нулей и единиц и в зависимости от результата прибавляют по модулю 2 к двоичному знаку шифруемой информации соответственно 0 или 1, полученный в результате зашифрованный двоичный знак направляют в канал связи и на вход n-разрядного регистра сдвига, а на приеме n-разрядные содержимые n-разрядного ключевого регистра и n-разрядного регистра сдвига складывают, полученную сумму преобразуют блоком n-разрядного функциональногно преобразования f, в полученном n-разрядном результате преобразования мажоритарным элементом определяют преобладание нулей и единиц и в зависимости от результата прибавляют по модулю 2 соответственно 0 или 1 к пришедшему из канала связи зашифрованному двоичному знаку, который одновременно направляют на вход n-разрядного регистра сдвига.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что блок функционального преобразования f в зависимости от четности количества нулевых разрядов в n-разрядном преобразуемом числе прибавляют по модулю 2n к преобразуемому числу n-разрядную константу a или n-разрядную константу b.
3. Устройство шифрования двоичной информации, содержащее на приеме и передаче 8n-разрядный ключевой регистр, 8-разрядный блок функционального преобразования f и два 8-разрядных сумматора, отличающееся тем, что на приеме и передаче введены n-разрядный регистр сдвига и мажоритарный элемент, вырабатывающий знак 0 при передаче на его вход n-разрядного числа с преобладанием нулевых разрядов и знак 1 при подаче на вход мажоритарного элемента n-разрядного числа с преобладанием единичных разрядов, при этом ключевой регистр выполнен в виде n-разрядного (n 1, 3, 5) ключевого регистра, блок функционального преобразования выполнен в виде блока n-разрядного функционального преобразования f, первый сумматор выполнен в виде n-разрядного сумматора, а второй сумматор в виде одноразрядного сумматора, причем на передаче выход n-разрядного ключевого регистра подключен к первому входу n-разрядного сумматора, второй вход которого подключен к выходу n-разрядного регистра сдвига, вход которого подключен к выходу одноразрядного сумматора, вход которого подключен к выходу мажоритарного элемента, вход которого подключен к выходу блока n-разрядного функционального преобразования f, вход которого подключен к выходу n-разрядного сумматора, а на приеме выход n-разрядного ключевого регистра подключен к первому входу n-разрядного сумматора, второй вход которого подключен к выходу n-разрядного регистра сдвига, а выход n-разрядного сумматора подключен к входу блока n-разрядного функционального преобразования f, выход которого подключен к входу мажоритарного элемента, выход которого подключен к входу одноразрядного сумматора.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что n-разрядный ключевой регистр выполнен в виде n-разрядного регистра сдвига с обратной связью с линейной функцией в обратной связи.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95100567A RU2097931C1 (ru) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Способ шифрования двоичной информации и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95100567A RU2097931C1 (ru) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Способ шифрования двоичной информации и устройство для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95100567A RU95100567A (ru) | 1996-11-10 |
| RU2097931C1 true RU2097931C1 (ru) | 1997-11-27 |
Family
ID=20163998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95100567A RU2097931C1 (ru) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Способ шифрования двоичной информации и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2097931C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999036942A1 (fr) * | 1998-01-19 | 1999-07-22 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'moskovskaya Gorodskaya Telefonnaya Set' | Procede de conversion cryptographique de blocs de donnees binaires |
| US7036017B2 (en) | 1999-12-02 | 2006-04-25 | Infineon Technologies Ag | Microprocessor configuration with encryption |
| RU2756976C1 (ru) * | 2020-06-08 | 2021-10-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Способ шифрования информации и устройство для осуществления способа |
-
1995
- 1995-01-12 RU RU95100567A patent/RU2097931C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Сяо Д., Керр Д., Мэдник С. Защита ЭВМ. - М.: Мир, 1982, с.137 - 162. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999036942A1 (fr) * | 1998-01-19 | 1999-07-22 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'moskovskaya Gorodskaya Telefonnaya Set' | Procede de conversion cryptographique de blocs de donnees binaires |
| US7036017B2 (en) | 1999-12-02 | 2006-04-25 | Infineon Technologies Ag | Microprocessor configuration with encryption |
| RU2756976C1 (ru) * | 2020-06-08 | 2021-10-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Способ шифрования информации и устройство для осуществления способа |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95100567A (ru) | 1996-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0615361B1 (en) | System and method for high speed encryption using multiple keystream generator | |
| AU702766B2 (en) | A non-deterministic public key encryption system | |
| US7949128B2 (en) | Method and device for the encryption and decryption of data | |
| EP0725511A2 (en) | Method for data encryption/decryption using cipher block chaining (CBC) and message authetication codes (MAC) | |
| US7894608B2 (en) | Secure approach to send data from one system to another | |
| EP2920907A2 (en) | Method for secure symbol comparison | |
| US4969190A (en) | Encrypting system of data | |
| US20040223609A1 (en) | Data encryption method | |
| RU2097931C1 (ru) | Способ шифрования двоичной информации и устройство для его осуществления | |
| RU2141729C1 (ru) | Способ криптографического преобразования блоков двоичных данных | |
| KR100494560B1 (ko) | Ｒｉｊｎｄａｅｌ암호를 이용한 블록 데이터 실시간암호복호화 장치 및 방법 | |
| RU2096918C1 (ru) | Способ шифрования двоичной информации и устройство для его осуществления | |
| KR100350207B1 (ko) | 디지털 데이터의 엘-비트 입력 블록들을 엘-비트 출력비트들로 암호 변환하는 방법 | |
| KR20050064645A (ko) | 역원 계산 회로, 역원계산 방법 및 상기 역원계산 방법을실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수있는 기록매체 | |
| RU2796629C1 (ru) | Способ блочного преобразования цифровых данных на основе регистра сдвига длины восемь с 32-битовыми ячейками и с тремя обратными связями | |
| RU2140716C1 (ru) | Способ криптографического преобразования блоков цифровых данных | |
| RU2262204C1 (ru) | Способ шифрования двоичной информации и устройство для осуществления способа | |
| RU2050697C1 (ru) | Устройство шифрования двоичной информации "албер" | |
| RU2130641C1 (ru) | Способ и устройство защиты информации от несанкционированного доступа | |
| AU750408B2 (en) | A method of combining a serial keystream output with binary information | |
| RU2024209C1 (ru) | Устройство шифрования двоичной информации "албер" | |
| RU2140712C1 (ru) | Способ блочного шифрования двоичной информации | |
| JPH0418734B2 (ru) | ||
| KR20020094440A (ko) | 유한체 곱셈장치 | |
| AU750323B2 (en) | A method of generating a key for a public key encryption system |