RU2717905C1 - Digital data cryptographic encoding/decoding method - Google Patents

Digital data cryptographic encoding/decoding method Download PDF

Info

Publication number
RU2717905C1
RU2717905C1 RU2018145881A RU2018145881A RU2717905C1 RU 2717905 C1 RU2717905 C1 RU 2717905C1 RU 2018145881 A RU2018145881 A RU 2018145881A RU 2018145881 A RU2018145881 A RU 2018145881A RU 2717905 C1 RU2717905 C1 RU 2717905C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital data
binary
cryptographic
encoded
bit
Prior art date
Application number
RU2018145881A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иосифович Иванов
Original Assignee
Александр Иосифович Иванов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Иосифович Иванов filed Critical Александр Иосифович Иванов
Priority to RU2018145881A priority Critical patent/RU2717905C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2717905C1 publication Critical patent/RU2717905C1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09C—CIPHERING OR DECIPHERING APPARATUS FOR CRYPTOGRAPHIC OR OTHER PURPOSES INVOLVING THE NEED FOR SECRECY
    • G09C1/00—Apparatus or methods whereby a given sequence of signs, e.g. an intelligible text, is transformed into an unintelligible sequence of signs by transposing the signs or groups of signs or by replacing them by others according to a predetermined system
    • G09C1/04—Apparatus or methods whereby a given sequence of signs, e.g. an intelligible text, is transformed into an unintelligible sequence of signs by transposing the signs or groups of signs or by replacing them by others according to a predetermined system with sign carriers or indicators moved relative to one another to positions determined by a permutation code, or key, so as to indicate the appropriate corresponding clear or ciphered text
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40—Network security protocols

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to information security. Disclosed is a method of cryptographic coding of digital data represented by binary bit sequences, consisting in the fact that for their cryptographic coding the method of encoding analogue signals is used, when corresponding to quantization cycles zero and single bit sequences of presented digital data are subjected to coding with three-bit binary code, for example zero bit of sequence - three-bit binary code 1 (001), and single bit sequence - three-bit binary code 3 (011), then obtained thus sequence of binary digital data are subjected to analogue cryptographic coding method using wherein necessary value of encryption frames, consisting of pulse-code-modulated (PCM) sequences of initial binary digital data.
EFFECT: technical result is providing high level of cryptographic protection of digital data from their interception.
5 cl

Description

Изобретение относится к области информационной безопасности, в частности к защите цифровых данных от несанкционированного доступа к ним, путем их криптографического кодирования (шифрования).The invention relates to the field of information security, in particular to the protection of digital data from unauthorized access to them, by cryptographic encoding (encryption) thereof.

Настоящим предлагается для криптографического кодирования цифровых данных использование аналоговых способов шифрования с представлением исходных цифровых данных в виде аналоговых сигналов. По результатам поиска соответствующих патентных материалов предлагается в качестве прототипа патент «Способ шифрования/дешифрования аналоговых сигналов, передаваемых по каналам связи»[1]. Других соответствующих патентных материалов не выявлено.For the cryptographic encoding of digital data, it is proposed to use analog encryption methods with the representation of the original digital data in the form of analog signals. According to the results of the search for relevant patent materials, a patent is proposed as a prototype “Method of encryption / decryption of analog signals transmitted over communication channels” [1]. No other relevant patent materials have been identified.

Известно по крупному способы шифрования делятся на цифровые и аналоговые. В свою очередь аналоговые способы шифрования в основном состоят из трех групп:It is known by large the encryption methods are divided into digital and analog. In turn, analog encryption methods mainly consist of three groups:

- на основе преобразования данных во временной области;- based on data transformation in the time domain;

- на основе преобразования в частотной области;- based on conversion in the frequency domain;

- на основе преобразования в частотно-временной области.- based on conversion in the time-frequency domain.

Рассмотрим вышеприведенные группы шифрования аналоговых сигналов на возможность их использования на кодирование цифровых данных. Вторая и третья группы из перечня врятли найдут применение в процессах кодирования цифровых данных, в связи с отсутствием зависимости частотного спектра с содержимым цифровых кодов. Тогда основным способом кодирования цифровых данных, остается первая группа шифрования аналоговых сигналов.Consider the above groups of encryption of analog signals for the possibility of their use for encoding digital data. The second and third groups from the list of vryatli will find application in the processes of encoding digital data, due to the lack of dependence of the frequency spectrum on the contents of digital codes. Then the main method of encoding digital data remains the first group of encryption of analog signals.

Наиболее подходящим средством шифрования может быть принят способ шифрования аналоговых сигналов, например, по патенту №2577187, где поступающие оцифрованные величины аналоговых сигналов, подвергаются преобразованию данных во временной области путем относительных перестановок порядка их следования, с использованием соответствующих вычислительных операций. Для криптографического кодирования цифровых данных, предложенным методом аналогового шифрования, необходимы двоичные битовые последовательности исходных цифровых данных преобразовать в ИКМ-сигналы, кодируя их при этом трехразрядным двоичным кодом. Нулевые биты двоичной последовательности кодируются кодом 1 (001), а единичные биты двоичной кодируются кодом 3 (011). Затем полученная последовательность трехразрядных ИКМ-сигналов подвергается криптографическому кодированию, по предложенному способу аналогового шифрования, с выбором соответствующей размерности кадров шифрования (величина размерности кадров шифрования непосредственно определяет уровень криптостойкости процессов кодирования). Далее, полученная таким образом, закодированная двоичная последовательность цифровых данных, в виде ИКМ-сигналов может быть транспортирована любыми средствами передачи данных. Процесс декодирования таких закодированных цифровых данных в виде ИКМ-сигналов начинается в пошаговом режиме поиска и обнаружения кадра шифрования, с соответствующим ключевым распределением поступающих данных. После обнаружения соответствующего кадра шифрования, осуществляется его декодирование с восстановлением исходных значений двоичных последовательностей цифровых данных.The most suitable encryption tool can be adopted the method of encryption of analog signals, for example, according to patent No. 2577187, where the incoming digitized values of the analog signals are subjected to data transformation in the time domain by relative permutations of their sequence using appropriate computational operations. For the cryptographic coding of digital data, proposed by the method of analog encryption, it is necessary to convert the binary bit sequences of the source digital data into PCM signals, encoding them with a three-bit binary code. Zero bits of a binary sequence are encoded by code 1 (001), and single bits of a binary sequence are encoded by code 3 (011). Then, the obtained sequence of three-bit PCM signals is subjected to cryptographic encoding, according to the proposed method of analog encryption, with the choice of the corresponding dimension of the encryption frames (the size of the dimension of the encryption frames directly determines the level of cryptographic strength of the encoding processes). Further, the thus encoded binary sequence of digital data, in the form of PCM signals, can be transported by any means of data transmission. The decoding process of such encoded digital data in the form of PCM signals begins in a step-by-step mode of searching and detecting an encryption frame, with the corresponding key distribution of incoming data. After the detection of the corresponding encryption frame, it is decoded with the restoration of the original values of the binary sequences of digital data.

Интерес будет представлять возможность передачи закодированных цифровых данных в виде ИКМ-сигналов с преобразованием их в непрерывную обыкновенную двоичную битовую последовательность. Такое преобразование закодированных трехразрядных ИКМ-сигналов в непрерывную битовую последовательность цифровых данных, является наиболее востребованным и распространенным видом передачи данных. Следует отметить, что информационный объем, полученных закодированных последовательностей, будет в 3 раза превышать объем исходных кодируемых цифровых данных.Of interest will be the possibility of transmitting encoded digital data in the form of PCM signals with their conversion into a continuous ordinary binary bit sequence. Such a conversion of encoded three-bit PCM signals into a continuous bit sequence of digital data is the most popular and widespread form of data transmission. It should be noted that the information volume of the encoded sequences will be 3 times the amount of the original encoded digital data.

Теперь рассмотрим вопрос декодирования на приемной стороне, полученной последовательности закодированной в тройном объеме исходных цифровых данных. Такой принимаемый последовательный поток цифровых данных, в тройном объеме, по сравнению с исходным цифровым потоком данных, подвергается в режиме трех пошагового поиска последовательного трехразрядного кода ИКМ-сигналов (триад), с отличительным признаком от других сочетаний трехразрядных кодов.Now consider the issue of decoding at the receiving side, the resulting sequence is encoded in a triple amount of source digital data. Such a received serial digital data stream, in triple volume, compared with the original digital data stream, is subjected to a three-step search mode of a sequential three-digit code of PCM signals (triads), with a distinguishing feature from other combinations of three-digit codes.

Таким образом, в пределах трех шагов режима поиска, в непрерывном потоке поступающих данных, будет определена и обнаружена триада, соответствующая трехразрядным кодам любых ИКМ-сигналов. Эти коды любых триад ИКМ-сигналов будут иметь одинаковые отличительные признаки от всех других сочетаний кодов триад потока данных.Thus, within the three steps of the search mode, in a continuous stream of incoming data, a triad corresponding to the three-digit codes of any PCM signals will be determined and detected. These codes of any triads of PCM signals will have the same distinguishing features from all other combinations of triad codes of the data stream.

Далее после обнаружения любой ИКМ-триады потока данных режим поиска уже по триадам переходит на обнаружение необходимого кадра шифрования.Further, after the detection of any PCM triad of the data stream, the search mode already in triads switches to detecting the necessary encryption frame.

Как известно, кадр шифрования обнаруживается и определяется по совпадению его составляющих с заданных криптографическим ключом. Затем, обнаруженный кадр шифрования декодируется, с восстановлением исходных значений битовых последовательностей цифровых данных. Предполагается возможность широкого применения, предложенного способа криптографического кодирования цифровых данных, на основе использования метода шифрования аналоговых сигналов.As you know, an encryption frame is detected and determined by the coincidence of its components with a given cryptographic key. Then, the detected encryption frame is decoded, with the restoration of the original values of the bit sequences of digital data. The possibility of widespread use of the proposed method of cryptographic coding of digital data based on the use of the encryption method of analog signals is assumed.

Предложенное техническое решение, по использованию аналогового способа шифрования, для криптографического кодирования цифровых данных в зависимости от величины размерности кадров шифрования, может найти применение в специальных устройствах защиты информации, так же в устройствах коммерческого назначения, для защиты от своих конкурентов коммерческого контента.The proposed technical solution for using the analog encryption method for cryptographic encoding of digital data, depending on the size of the encryption frames, can be used in special information protection devices, as well as in commercial devices, to protect commercial content from its competitors.

Источники информации: [1]. Патент RU 2577187 C1 H04K 1/02, Н03М 13/01, G06F 21/60. «Способ шифрования/дешифрования аналоговых сигналов, передаваемых по каналам связи».Sources of information: [1]. Patent RU 2577187 C1 H04K 1/02, H03M 13/01, G06F 21/60. "The method of encryption / decryption of analog signals transmitted over communication channels."

Claims (4)

1. Способ криптографического кодирования цифровых данных, представленных двоичными битовыми последовательностями, отличающийся тем, что для их криптографического кодирования используется метод кодирования аналоговых сигналов, когда соответствующие циклам квантования нулевые и единичные битовые последовательности представленных цифровых данных подвергаются кодированию трехразрядным двоичным кодом, например, нулевой бит последовательности - трехразрядным двоичным кодом 1(001), а единичный бит последовательности - трехразрядным двоичным кодом 3(011), затем полученные таким образом последовательности двоичных цифровых данных подвергаются методу аналогового криптографического кодирования с использованием при этом необходимой величины кадров шифрования, состоящих из импульсно-кодово-модулированных (ИКМ) последовательностей исходных двоичных цифровых данных.1. The method of cryptographic coding of digital data represented by binary bit sequences, characterized in that for their cryptographic coding, a method of encoding analog signals is used when the zero and single bit sequences of the presented digital data corresponding to quantization cycles are encoded with a three-bit binary code, for example, a zero bit of a sequence - three-digit binary code 1 (001), and a single bit of the sequence - three-digit two nym code 3 (011), and then the thus obtained sequence of binary digital data are subjected to analog cryptographic coding method using with the necessary quantity of encryption frames, consisting of a pulse-code-modulated (PCM) sequences of original binary digital data. 2. Способ криптографического декодирования закодированных поступающих данных вида ИКМ-сигналов по п. 1 настоящего способа, отличающийся тем, что декодирование поступающих данных начинается с режима пошаговых (побитных) операций поиска и определения кадра шифрования, затем обнаруженный таким образом кадр шифрования декодируется соответствующим криптографическим ключом с результирующим обратным преобразованием ИКМ-сигналов в исходную последовательность двоичных символов.2. The method of cryptographic decoding of encoded incoming data of the type of PCM signals according to claim 1 of the present method, characterized in that the decoding of the incoming data begins with a step-by-step (bitwise) search and determine the encryption frame, then the encryption frame detected in this way is decoded with the corresponding cryptographic key with the resulting inverse conversion of the PCM signals to the original sequence of binary characters. 3. Способ преобразования полученных закодированных ИКМ-сигналов по п. 1 настоящего способа, отличающийся тем, что закодированные данные ИКМ-сигналы трансформируются в соответствующую закодированную последовательность двоичных символов в трехкратно увеличенном объеме для передачи их, например, по цифровым каналам коммуникации.3. The method of converting the received encoded PCM signals according to claim 1 of the present method, characterized in that the encoded data, the PCM signals are transformed into the corresponding encoded sequence of binary symbols in a three-fold increased volume for transmission, for example, via digital communication channels. 4. Способ криптографического декодирования поступающих закодированных цифровых последовательностей по п. 3 настоящего способа, отличающийся тем, что процесс декодирования поступающих данных начинается с обнаружения в пределах трехшагового режима поиска закодированных в соответствии исходных ИКМ-сигналов трехбитовых последовательностей (ИКМ-триад) с отличительными признаками от других триад, затем в пошаговом режиме уже триад осуществляется поиск и обнаружение соответствующего ключевому распределению необходимого кадра шифрования с последующим его декодированием и восстановлением исходного кода.4. The method of cryptographic decoding of incoming encoded digital sequences according to claim 3 of the present method, characterized in that the decoding process of the incoming data begins with detection within the three-step search mode of three-bit sequences (PCM triads) encoded in accordance with the source PCM signals with distinctive features from other triads, then in the triad step-by-step mode the triads are searched and found the necessary encryption frame corresponding to the key distribution with its subsequent decoding and restoration of the source code.
RU2018145881A 2018-12-21 2018-12-21 Digital data cryptographic encoding/decoding method RU2717905C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145881A RU2717905C1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Digital data cryptographic encoding/decoding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145881A RU2717905C1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Digital data cryptographic encoding/decoding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2717905C1 true RU2717905C1 (en) 2020-03-26

Family

ID=69943366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018145881A RU2717905C1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Digital data cryptographic encoding/decoding method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2717905C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2124814C1 (en) * 1997-12-24 1999-01-10 Молдовян Николай Андреевич Method for encoding of digital data
US20030159062A1 (en) * 2002-02-21 2003-08-21 Hitachi, Ltd. Cryption and decryption communication semiconductor device and recording/reproducing apparatus
US20070237332A1 (en) * 2001-11-21 2007-10-11 Silicon Image, Inc. Method and system for encrypting and decrypting data using an external agent
RU2577187C1 (en) * 2015-03-16 2016-03-10 Александр Иосифович Иванов Method for encryption/decryption of analogue signals, transmitted over communication channels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2124814C1 (en) * 1997-12-24 1999-01-10 Молдовян Николай Андреевич Method for encoding of digital data
US20070237332A1 (en) * 2001-11-21 2007-10-11 Silicon Image, Inc. Method and system for encrypting and decrypting data using an external agent
US20030159062A1 (en) * 2002-02-21 2003-08-21 Hitachi, Ltd. Cryption and decryption communication semiconductor device and recording/reproducing apparatus
RU2577187C1 (en) * 2015-03-16 2016-03-10 Александр Иосифович Иванов Method for encryption/decryption of analogue signals, transmitted over communication channels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU97113755A (en) GENERATION OF ENCRYPTION KEYS IN RADIO COMMUNICATIONS NETWORKS
US10785545B2 (en) Systems and methods for simultaneous compression and encryption
CN107578452B (en) JPEG image encryption method with compatible format and invariable size
RU2011104005A (en) METHOD FOR CODING SYMBOLS, METHOD FOR DECODING SYMBOLS, METHOD FOR TRANSFER OF SYMBOLS FROM THE TRANSMITTER TO THE RECEIVER, CODER, DECODER AND SYSTEM FOR TRANSFER OF SYMBOLS FROM THE TRANSMITTER TO THE RECEIVER
RU98113925A (en) METHOD AND DEVICE OF SCALABLE CODING-DECODING OF STEREOPHONIC AUDIO SIGNAL (OPTIONS)
CN102624518B (en) Voice encryption and decryption method
CN104901795A (en) Physical layer key extraction method based on channel characteristic
WO2019214139A1 (en) Encoding method and apparatus, and readable storage medium
WO2019214141A1 (en) Coding method and device, and readable storage medium
CN104038767A (en) Encryption domain H.264/AVC (Advanced Video Coding) video data hiding method compatible with CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)
CN111431716A (en) Data transmission method and device, computer equipment and storage medium
RU2717905C1 (en) Digital data cryptographic encoding/decoding method
WO2019214140A1 (en) Coding method, device and readable storage medium
AU2003257891A1 (en) Data Encryption Method
RU2577187C1 (en) Method for encryption/decryption of analogue signals, transmitted over communication channels
CN111130755B (en) Matrix double encryption method based on signature
Sun et al. On the security of the secure arithmetic code
Sagheer et al. Ensure security of compressed data transmission
Čubrilović et al. Evaluation of improved classification of speech-like waveforms used for secure voice transmission
Akhtar et al. An improved module based substitution steganography method
RU2400830C1 (en) Method for compression and recovery of speech messages
Shahadi et al. Real-time scheme for covert communication based VoIP
CN115296799B (en) Quick face recognition method for micro-service user identity authentication
CN115396102B (en) Physical layer key generation method based on block and cyclic code
Hamdi et al. A new secure and efficient scheme of ADPCM encoder based on chaotic encryption