UA115523U - METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION - Google Patents

METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION Download PDF

Info

Publication number
UA115523U
UA115523U UAU201608326U UAU201608326U UA115523U UA 115523 U UA115523 U UA 115523U UA U201608326 U UAU201608326 U UA U201608326U UA U201608326 U UAU201608326 U UA U201608326U UA 115523 U UA115523 U UA 115523U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
blocks
key
substitution
matrices
information
Prior art date
Application number
UAU201608326U
Other languages
Ukrainian (uk)
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 filed Critical
Priority to UAU201608326U priority Critical patent/UA115523U/en
Publication of UA115523U publication Critical patent/UA115523U/en

Links

Landscapes

  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

Спосіб криптографічного перетворення інформації полягає в тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перемішування (permutation) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); підстановка (substitution) - за допомогою блоків підстановок (S-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ShiftRow) - за допомогою відповідних пристроїв. При цьому бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків), як S-блок формують змінну тривимірну матрицю підстановок, що будується отриманням мультиплікативно зворотного елементанад розширеним кінцевим полем Галуа GF(2), та виконують афінне перетвореннянад примітивним двійковим полем Галуа GF(2). При цьому як матриці Μ афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно до значення циклового ключа, і функціональні операції підстановки не фіксовані, а залежать від стану ключа, і функціональні операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.The method of cryptographic transformation of information is that the information sequence is presented in the form of bit blocks that are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: permutation - using blocks of mixing cubes (P-blocks); substitution - by means of substitution blocks (S-blocks); Functional cyclic shifting and addition modulo 2 (ShiftRow) operations using appropriate devices. The bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes), as the S-block form a variable three-dimensional matrix of substitutions, which is constructed by obtaining a multiplicative inverse element over the extended Galois finite field GF (2), and perform affine transformation over G 2). In this case, the inverted symmetric matrices, which are chosen according to the value of the cycle key, are used as matrices Μ of the affine transformation, and the functional operations of substitution are not fixed, but depend on the state of the key, and functional operations of the cyclic shift are not fixed, but depend on the state of the key.

Description

Корисна модель належить до галузі криптографічного захисту інформації і може бути використана в засобах шифрування у системах обробки інформації для розширення їх можливостей.The utility model belongs to the field of cryptographic information protection and can be used in encryption tools in information processing systems to expand their capabilities.

Відомий спосіб криптографічного перетворення (||, який грунтується на тому, що інформаційна послідовність подається у вигляді 64 бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перестановка (рептиіайоп) - за допомогою блоків перестановок (Р-блоків); підстановка (зИиБ5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 - за допомогою відповідних пристроїв. Ігеративна обробка полягає у багатократному виконанні однакових груп перетворень, що забезпечують необхідні умови стійкості криптографічного перетворення: розсіювання (за допомогою Р-блоків) та перемішування (за допомогою 5-блоків) інформаційних даних.A known method of cryptographic transformation (||, which is based on the fact that the information sequence is presented in the form of 64-bit blocks, which are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: permutation (reptiiayop) - using permutation blocks (P-blocks); substitution (zIyB5iyshiop) - with the help of substitution blocks (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 - with the help of appropriate devices. Iterative processing consists in multiple execution of the same groups of transformations, which provide the necessary conditions for the stability of the cryptographic transformation: scattering (with the help of P- blocks) and shuffling (using 5-blocks) of information data.

Недоліками цього способу є те, що для криптографічного перетворення інформації як 5- блок виступає фіксована матриця підстановок, що не дає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом перемішування інформаційних даних, а також те що для функціональної операції перемішування використовуються фіксовані значення параметрів зсуву.The disadvantages of this method are that for the cryptographic transformation of information as a 5-block, a fixed matrix of substitutions acts, which does not allow to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the process of shuffling information data, as well as the fact that for the functional shuffling operation, fixed values of the shift parameters are used .

Найбільш близьким до заявленої корисної моделі, вибраним як найближчий аналог, є удосконалений спосіб криптографічного перетворення |2)|, який грунтується на тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перемішування (регтшиїаїйоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (блоків РептиїЗ30); підстановка (зиб5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПШАНОМ) - за допомогою відповідних пристроїв. При цьому бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків) і як 5-блок формують змінну тривимірну матрицю підстановок, і будуються отриманням мультиплікативно зворотнього елемента Х над розширеним кінцевим полем Галуа СЕ(28) та шляхом виконання афінного перетворення УМХ В над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2), при цьому як матриці М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, якіThe closest to the declared useful model, chosen as the closest analogue, is the improved method of cryptographic transformation |2)|, which is based on the fact that the information sequence is presented in the form of bit blocks, which are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: shuffling (regtshiiaiiiop) - according to using cubes mixing blocks (ReptiyaZ30 blocks); substitution (zyb5iyshiop) - using substitution blocks (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition according to module 2 (ZPSHANOM) - with the help of appropriate devices. At the same time, the bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes) and as a 5-block form a variable three-dimensional matrix of substitutions, and are constructed by obtaining the multiplicative inverse element X over the extended finite Galois field CE(28) and by performing the affine transformation UMH B over the primitive binary Galois field CE(2), while variable inverse symmetric matrices are used as matrices M of the affine transformation, which

Зо вибирають відповідно до значення циклового ключа, і функціональні операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.Zo is chosen according to the value of the cyclic key, and the functional operations of the cyclic shift are not fixed, but depend on the state of the key.

Недоліками найближчого аналога є те, що для криптографічного перетворення інформації як 5-блок виступає фіксована матриця підстановки, що не дає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом підстановки інформаційних даних, і те що для криптографічного перетворення інформації параметри підстановки фіксовані, і те що для криптографічного перетворення інформації параметри циклічного зсуву фіксовані.The disadvantages of the closest analogue are that for the cryptographic transformation of information as a 5-block, a fixed substitution matrix acts, which does not allow to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the process of substitution of information data, and that for cryptographic transformation of information, the substitution parameters are fixed, and that that for the cryptographic transformation of information, the cyclic shift parameters are fixed.

В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб криптографічного перетворення інформації, який, за рахунок використання як 5-блока динамічно змінюваних матриць підстановки, дасть змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом підстановки інформаційних даних у тривимірному просторі, при цьому параметри підстановки динамічно змінюються залежно від стану ключа і параметри циклічного зсуву динамічно змінюються залежно від стану ключа.The basis of a useful model is the task of creating a method of cryptographic transformation of information, which, due to the use of dynamically changing substitution matrices as a 5-block, will make it possible to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the process of substitution of information data in three-dimensional space, while the substitution parameters change dynamically depending on the state of the key and the cyclic shift parameters dynamically change depending on the state of the key.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у способі криптографічного перетворення інформації, який полягає в тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перемішування (рептиїаїйоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р- блоків); підстановка (5!ирвійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗНЩНОм) - за допомогою відповідних пристроїв, згідно з корисною моделлю, бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків), як 5-блок формують змінну тривимірну матрицю підстановки, що будується отриманням мультиплікативно зворотного елемента Х над розширеним кінцевим полем Галуа С1Б(25) та шляхом виконання афінного перетворенняThe problem is solved due to the fact that in the method of cryptographic transformation of information, which consists in the fact that the information sequence is presented in the form of bit blocks, which are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: shuffling (reptiiaiiop) - with the help of blocks of shuffling cubes (P-blocks ); substitution (5!irviyshiop) - using substitution blocks (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZNSCHNOm) - with the help of appropriate devices, according to a useful model, the bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes), as a 5-block form a variable three-dimensional substitution matrix, which is constructed by obtaining multiplicatively of the inverse element X over the extended finite Galois field C1B(25) and by performing an affine transformation

УМх В над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2), при цьому як матриці М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно до значення циклового ключа і функціональні операції підстановки не фіксовані, а залежать від стану ключа, і функціональні операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.UMx B over the primitive Galois binary field CE(2), while variable inverse symmetric matrices are used as the matrices M of the affine transformation, which are chosen according to the value of the cyclic key, and the functional operations of substitution are not fixed, but depend on the state of the key, and the functional operations of cyclic shift are not fixed, but depend on the state of the key.

Технічний результат, який може бути отриманий при здійснені корисної моделі, полягає в отриманні можливості гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом підстановки і циклічного зсуву інформаційних даних.The technical result that can be obtained when implementing a useful model consists in obtaining the ability to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the process of substitution and cyclic shift of information data.

Спосіб криптографічного перетворення інформації реалізується тим, що інформаційну послідовність подають у вигляді 256 бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перемішування (регтшиїаїйоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); підстановка (5!Ир5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПШАОМ) - за допомогою відповідних пристроїв. Як 5-блок виступає змінна матриця підстановок, яку будують отриманням мультиплікативно зворотного елемента Х над розширеним кінцевим полем Галуа СІ (28) та шляхом виконання афінного перетворення (1) над примітивним двійковим полем Галуа СІ(2), при цьому як симетричну матриці М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно до значення циклового ключа і функціональні операції перемішування не фіксовані, а залежать від стану ключа, і функціональні операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.The method of cryptographic transformation of information is implemented by the fact that the information sequence is presented in the form of 256-bit blocks, which are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: shuffling (regtshiiyaaiyop) - with the help of cube shuffling blocks (P-blocks); substitution (5!Ir5iyshiop) - using blocks of substitutions (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition according to module 2 (ZPSHAOM) - with the help of appropriate devices. As a 5-block, there is a variable matrix of substitutions, which is constructed by obtaining the multiplicative inverse element X over the extended finite Galois field SI (28) and by performing the affine transformation (1) over the primitive binary field Galois SI(2), while as a symmetric matrix M of the affine transformations use variable inverse symmetric matrices that are chosen according to the value of the cyclic key and the functional operations of shuffling are not fixed but depend on the state of the key, and the functional operations of cyclic shift are not fixed but depend on the state of the key.

Цикловий ключ виробляють із ключа шифрування за допомогою алгоритму вироблення ключів. Довжина циклового ключа дорівнює довжині блока. Циклові ключі генеруються із ключа шифрування за допомогою розширення ключа. Розширений ключ являє собою лінійний масив 4-байтових слів. Тобто на кожній ітерації криптографічного перетворення використовується відповідна симетрична матриця М, яка за допомогою циклового 4 байтового ключа може вибиратися із великої множини обернених матриць. Це надає змогу у процесі криптографічного перетворення гнучко змінювати матрицю перемішування та, відповідно, динамічно керувати процесом перемішування інформаційних даних і динамічно керувати процесом циклічного зсуву інформаційних даних.The cyclic key is generated from the encryption key using the key generation algorithm. The length of the cyclic key is equal to the length of the block. Cycle keys are generated from the encryption key using key expansion. The extended key is a linear array of 4-byte words. That is, at each iteration of the cryptographic transformation, a corresponding symmetric matrix M is used, which can be selected from a large set of inverse matrices with the help of a cyclic 4-byte key. This makes it possible to flexibly change the shuffling matrix in the process of cryptographic transformation and, accordingly, dynamically control the process of shuffling information data and dynamically control the process of cyclic shifting of information data.

Залежності від стану раундового ключа вибирається параметр перемішування і циклічного зсуву шляхом складання за модулем 2 всіх байтів ключа, встановлення 1 в молодший розряд результату складання (для утворення непарного значення) і позбавлення від старшого розряду результату складання (залишається 7 з 8 значущих бітів). Остаточне значення визначає величину зсуву у поточному раунді.Depending on the state of the round key, the shuffling and cyclic shift parameter is selected by adding modulo 2 all the bytes of the key, setting 1 in the lower digit of the result of addition (to form an odd value) and getting rid of the higher digit of the result of addition (remaining 7 of the 8 significant bits). The final value determines the amount of shift in the current round.

Зо Таким чином, за рахунок використання змінних обернених симетричних матриць і змінної (залежної від раундового ключа) функції зсуву вдається на кожній ітерації криптографічного перетворення інформації застосовувати як 5-блок динамічно змінювані матриці підстановок і різні величини зсуву, що дає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом підстановки і циклічним зсувом інформаційних даних у тривимірному просторі.Thus, due to the use of variable inverse symmetric matrices and a variable (dependent on the round key) shift function, it is possible to apply dynamically changing substitution matrices and different shift values as a 5-block at each iteration of the cryptographic transformation of information, which makes it possible to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the substitution process and cyclic shift of information data in three-dimensional space.

Джерела інформації: 1. "РІР5 РОВ 46-3" ГЕОЕВАЇ ІМЕОВМАТІОМ РАВОСЕББІМИа ЗТАМОАНВОВ РОВІ ІСАТІОМ. рАТА ЕМСАМРТІОМ ЗТАМОАНВО (ОЕ5) 1999 ОКіобег 25, радез 26. пЕрулимли. емегузрес.сот/МІЗТ/МІЗТ-РІРБ/домпіосайа. рир"зрес-БІР5 РОВ 46-3.030171. раї 2. Спосіб криптографічного перетворення інформації: патент 94189: МПК 2014-01/ БілецькийSources of information: 1. "RIR5 ROV 46-3" GEOEVAI IMEOVMATIOM RAVOSEBBIMIa ZTAMOANVOV ROVI ISATIOM. RATA EMSAMRTIOM ZTAMOANVO (OE5) 1999 OKiobeg 25, radez 26. pErulymly. emeguzres.sot/MIZT/MIZT-RIRB/dompiosaya. ryr"zres-BIR5 ROV 46-3.030171. rai 2. Method of cryptographic transformation of information: patent 94189: IPC 2014-01/ Biletskyi

А.Я., Навроцький Д.О.; власник патенту Національний авіаційний університет. - Мо 201312117; заявл. 16.10.2013; опубл. 10.11.2014, Бюл. Мо 21. - 5 с.A.Ya., Navrotskyi D.O.; patent holder National Aviation University. - MO 201312117; statement 16.10.2013; published 10.11.2014, Bull. Mo. 21. - 5 p.m.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІUSEFUL MODEL FORMULA Спосіб криптографічного перетворення інформації, який полягає в тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перемішування (рептиїайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); підстановка (зибв5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановокThe method of cryptographic transformation of information, which consists in the fact that the information sequence is presented in the form of bit blocks, which are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: shuffling (reptiiyaop) - with the help of cubes shuffling blocks (P-blocks); substitution (zibv5iyshiop) - using substitution blocks (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПШНВОмУ) - за допомогою відповідних пристроїв, який відрізняється тим, що бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків), і що як 5-блок формують змінну тривимірну матрицю підстановок, що будується отриманням мультиплікативно зворотного елемента Х над розширеним кінцевим полем Галуа СЕ(23) та шляхом виконання афінного перетворення УМХ В над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2), при цьому як матриці М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно до значення циклового ключа, і що функціональні операції підстановки не фіксовані, а залежать від стану ключа, і що функціональні операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.(5 blocks); functional operations of cyclic shift and addition according to module 2 (ZPSHNVOmU) - with the help of appropriate devices, which is distinguished by the fact that the bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes), and that as a 5-block they form a variable three-dimensional matrix of substitutions, which is built by obtaining the multiplicative inverse element X over the extended finite Galois field CE(23) and by performing the affine transformation UMH B over the primitive binary Galois field CE(2), while as matrices M of the affine transformation variable inverse symmetric matrices are used, which are chosen according to the value of the cyclic of the key, and that the functional substitution operations are not fixed but depend on the state of the key, and that the functional operations of cyclic shifting are not fixed but depend on the state of the key.
UAU201608326U 2016-07-28 2016-07-28 METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION UA115523U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201608326U UA115523U (en) 2016-07-28 2016-07-28 METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201608326U UA115523U (en) 2016-07-28 2016-07-28 METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA115523U true UA115523U (en) 2017-04-25

Family

ID=58634023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201608326U UA115523U (en) 2016-07-28 2016-07-28 METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA115523U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA115523U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA113150U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA133746U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA133745U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA130053U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA133740U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA144139U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA123762U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA133747U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA140092U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA133743U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA133749U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA131015U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA133748U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA140081U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA133751U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA140089U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140086U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA133739U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA140083U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA113149U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA134472U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA116471U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140090U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA144138U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION