UA130671U - METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION - Google Patents

METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION Download PDF

Info

Publication number
UA130671U
UA130671U UAU201804667U UAU201804667U UA130671U UA 130671 U UA130671 U UA 130671U UA U201804667 U UAU201804667 U UA U201804667U UA U201804667 U UAU201804667 U UA U201804667U UA 130671 U UA130671 U UA 130671U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
blocks
substitution
information
cryptographic
key
Prior art date
Application number
UAU201804667U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Анатолій Якович Білецький
Денис Олександрович Навроцький
Original Assignee
Національний Авіаційний Університет
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 Національний Авіаційний Університет filed Critical Національний Авіаційний Університет
Priority to UAU201804667U priority Critical patent/UA130671U/en
Publication of UA130671U publication Critical patent/UA130671U/en

Links

Abstract

Спосіб криптографічного перетворення інформації полягає в тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ShiftRow) - за допомогою відповідних пристроїв; підстановка (substitution) за допомогою блоків підстановок (S-блоків); функціональні операції ковзного кодування (SlidCode) - за допомогою змішаних кодів Грея, причому бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків) і як S-блок формують змінну тривимірну матрицю підстановок, що будується отриманням мультиплікативно зворотного елемента х-1 над розширеним кінцевим полем Галуа GF(28) та шляхом виконання афінного перетворення у=М(х-1+( над примітивним двійковим полем Галуа GF(2), при цьому як матрицю 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.The method of cryptographic transformation of information is that the information sequence is submitted in the form of bit blocks, which are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: functional cyclic shift operations and addition modulo 2 (ShiftRow) - using the appropriate devices; substitution using substitution blocks (S-blocks); sliding coding functional operations (SlidCode) - using mixed Gray codes, the bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes) and as an S-block form a variable three-dimensional matrix of substitutions, which is constructed by obtaining a multiplicatively inverse width x-1 element the Galois field GF (28) and by performing the affine transformation y = M (x-1 + (over the primitive binary Galois field GF (2), using the variables M of affine transformation using the variables inverted symmetric matrices They are based on the value of the cycle key, and that the functional substitution operations are not fixed, but depend on the state of the key.

Description

Запропонована корисна модель належить до галузі криптографічного захисту інформації і може бути використана в засобах шифрування у системах обробки інформації для розширення їх можливостей.The proposed useful 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 (1|, який грунтується на тому, що інформаційна послідовність подається у вигляді 64 бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перестановка (регтшаїййоп) за допомогою блоків перестановок (Р-блоків); підстановка (5!йБ5ійшіоп) 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 (1|), 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 (regtshaiiyop) using permutation blocks (P-blocks); substitution (5!yB5iyshiop ) using substitution blocks (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 using appropriate devices. Iterative processing consists in repeatedly performing the same groups of transformations that provide the necessary conditions for the stability of cryptographic transformation: scattering (using P-blocks ) and mixing (with the help of 5-blocks) 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 запропонованого технічним рішенням, вибраним як найближчий аналог, є удосконалений спосіб криптографічного перетворення (21, який грунтується на тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перемішування (регтшаїййоп) за допомогою блоків перемішування кубиків (блоків Регтиї30О); підстановка (5!йр5ійшіоп) за допомогою блоків підстановок (5-блоків); "ковзаючого кодування" (5іїйдеСоде) - за допомогою відповідних пристроїв, який відрізняється тим, то бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків) і як 5-блок формують змінну тривимірну матрицю підстановок, що будується отриманням мультиплікативно зворотного елемента х" над розширеним кінцевим полем Галуа СІ(28) та шляхом виконання афінного перетворення у-М.х- 148 над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2), при цьому як матрицю М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці які обирають відповідно доThe closest to the proposed technical solution, chosen as the closest analogue, is the improved method of cryptographic transformation (21), 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 (regtshaiyyop) using blocks shuffling of cubes (Regtii30O blocks); substitution (5!yr5iishiop) using substitution blocks (5-blocks); "sliding coding" (5iiideSode) - with the help of appropriate devices, which differs in that 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, which is constructed by obtaining the multiplicative inverse element x" over the extended finite Galois field SI(28) and by performing the affine transformation y-M.x-148 over the primitive binary Galois field CE( 2), at the same time, as the matrix M of the affine transformation, variables vol erne symmetric matrices which are chosen according to

Зо значення циклового ключа, і що використовують "ковзаюче кодування".From the value of the cyclic key, and using "sliding coding".

Недоліками найближчого аналогу 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.The disadvantages of the closest analogue are that for cryptographic transformation of information, a fixed substitution matrix acts as a 5-block, 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.

В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб криптографічного перетворення інформації який, за рахунок використання як 5-блок динамічно змінюваних матриці, підстановки дасть змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом підстановки інформаційних даних у тривимірному просторі, і те що параметри підстановки динамічно змінюються в залежності 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 a 5-block dynamically changing matrix of substitutions, 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, and the fact that the substitution parameters change dynamically depending on the state of the key.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб криптографічного перетворення інформації, який полягає в тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями; функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗпПійкКОмМ) за допомогою відповідних пристроїв; підстановка (зиБ5ійшіоп) за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції ковзного кодування (5ІійСоде) за допомогою змішаних кодів Грея, у якому бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків), і як 5-блок формують змінну тривимірну матрицю підстановки, що будується отриманням мультиплікативно зворотного елемента х" над розширеним кінцевим полем Галуа СЕ(28) та шляхом виконання афінного перетворення у-М.х'-В8 над примітивним двійковим полем ГалуаThe task is solved due to the fact that 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; functional operations of cyclic shift and addition according to module 2 (ZpPiykKOmM) using the appropriate devices; substitution (zyB5iyshiop) using substitution blocks (5-blocks); functional operations of sliding coding (5IiySode) using mixed Gray codes, in which 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 substitution matrix, which is constructed by obtaining the multiplicative inverse element x" over the extended final by the Galois field CE(28) and by performing the affine transformation y-M.x'-B8 over the primitive binary Galois field

СЕ(2), при цьому як матрицю 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.CE(2), while variable inverse symmetric matrices are used as the matrix M of the affine transformation, which are chosen according to the value of the cyclic key, and that the functional substitution operations are not fixed, but depend on the state of the key.

Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає в отриманні можливості гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом підстановки 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 substituting information data.

Спосіб криптографічного перетворення інформації реалізується тим, що інформаційну послідовність подають у вигляді 256 бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: функціональні операції циклічного зсуву і 60 додавання за модулем 2 (ЗпПіІЙКОмМ) - за допомогою відповідних пристроїв; підстановкаThe method of cryptographic transformation of information is realized 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: functional operations of cyclic shift and 60 addition modulo 2 (ZpPiIYKOmM) - with the help of appropriate devices; substitution

(вирвійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції ковзного кодування (5іІіа4Соаде) - за допомогою змішаних кодів Грея. Як 5-блок виступає змінна матриця підстановок, яку будують отриманням мультиплікативно зворотного елемента х' над розширеним кінцевим полем Галуа СЕ(28) та шляхом виконання афінного перетворення (1) над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2), при цьому як симетричну матрицю 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.(vyrviyshiop) - using substitution blocks (5-blocks); functional operations of sliding coding (5iIia4Soade) - with the help of mixed Gray codes. 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 CE(28) and by performing the affine transformation (1) over the primitive binary Galois field CE(2), while as a symmetric matrix M the affine transformation uses variable inverse symmetric matrices that are chosen according to the value of the cyclic key, and that the functional substitution operations 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-х байтових слів. Тобто на кожній ітерації криптографічного перетворення використовується відповідна симетрична матриця М, яка за допомогою циклового 4 байтового ключа може обиратися із великої множини обернених матриць. Це надає змогу у процесі криптографічного перетворення гнучко змінювати матрицю перемішування та, відповідно, динамічно керувати процесом підстановки 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 chosen 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, to dynamically control the process of substituting information data.

В залежності від етапу раундового ключа вибирається параметр ковзного кодування, 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 біт). Остаточне значення визначає величину зсуну у поточному раунді.Depending on the stage of the round key, the sliding coding parameter is selected by adding modulo 2 all 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.

Таким чином, за рахунок використання змінних обернених симетричних матриць і змінної (залежного від раундового ключа) функції зсуву вдасться 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 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 will be 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 process of substituting information data in three-dimensional space.

Джерела інформації: 1. "РІР5 РОВ 46-3" ГЕОЕВАЇ ІМЕОВМАТІОМ РАВОСЕББІМИ ЗТАМОАНВОЗ РОВІ ІСАТІОМ. рАТА ЕМСАМРТІОМ ЗТАМОАНВО (ОЕ5) 1999 ОКюоБбег 25, радез 26.Sources of information: 1. "RIP5 ROV 46-3" GEOEVAI IMEOVMATIOM RAVOSEBBIMI ZTAMOANVOZ ROVI ISATIOM. RATA EMSAMRTIOM ZTAMOANVO (OE5) 1999 OKuoBbeg 25, Radez 26.

Коо) Нер/Лимлу. емегузрес.сот/МІЗТ/МІЗТ-РІРБ/домпіоаа.рир?5рес-БІР5 РИВ 46-3.030171. раї. 2. Патент України на корисну модель Мо 99696, МПК (009С 1/00 (2015.01) Спосіб криптографічного перетворення інформації/ Білецький А.Я., Навроцький Д.О.; заявник і патентовласник Національний авіаційний університет. - Мо и201404060; заявл, 16.04.2014: опубл. 25.06.2014, Бюл. Мо 12-5 с.Co., Ltd.) Ner/Lymlu. emeguzres.sot/MIZT/MIZT-RIRB/dompioaa.ryr?5res-BIR5 RIV 46-3.030171. heaven 2. Patent of Ukraine for a utility model Mo 99696, IPC (009С 1/00 (2015.01) Method of cryptographic transformation of information/ Biletskyi A.Ya., Navrotskyi D.O.; applicant and patent holder National Aviation University. - Mo 201404060; application, 16.04 .2014: published 25.06.2014, Bul. Mo 12-5 p.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб криптографічного перетворення інформації, який полягає втому, що інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗНЩНОмМ) - за допомогою відповідних пристроїв; підстановка (зИиБ5ійшіоп) за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції ковзного кодування (51іаСоаеє) - за допомогою змішаних кодів Грея, який відрізняється тим, що бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків) і як 5-блок формують змінну тривимірну матрицю підстановок, що будується отриманням мультиплікативно зворотного елемента х!" над розширеним кінцевим полем Галуа СЕ(25) та шляхом виконання афінного перетворення у-М.х"-8 над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2), при цьому як матрицю 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. 00 КомпютернаверсткаГ.USEFUL MODEL FORMULA 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: functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZNSHNOmM) - with the help of appropriate devices; substitution (zIyB5iyshiop) using blocks of substitutions (5-blocks); functional operations of sliding coding (51iaSoaeee) - with the help of mixed Gray codes, which differs in that 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, which is built by obtaining the multiplicative inverse element x! " over the extended finite Galois field CE(25) and by performing the affine transformation y-M.x"-8 over the primitive binary Galois field CE(2), while variable inverse symmetric matrices are used as the matrix M of the affine transformation, which are chosen according to the value of the cyclic key, and that the functional substitution operations are not fixed, but depend on the state of the key. 00 Computer keyboardG. Паяльніково (00000000 Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул.Payalnikovo (00000000 Ministry of Economic Development and Trade of Ukraine, str. М.M. Грушевського, 12/2, м.Hrushevsky, 12/2, m. Київ, 01008, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул.Kyiv, 01008, Ukraine SE "Ukrainian Institute of Industrial Property", str. Глазунова, 1, м.Glazunova, 1, m. Київ - 42, 01601Kyiv - 42, 01601
UAU201804667U 2018-04-27 2018-04-27 METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION UA130671U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201804667U UA130671U (en) 2018-04-27 2018-04-27 METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201804667U UA130671U (en) 2018-04-27 2018-04-27 METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA130671U true UA130671U (en) 2018-12-26

Family

ID=65515153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201804667U UA130671U (en) 2018-04-27 2018-04-27 METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA130671U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA130671U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA140084U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140081U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140085U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA144139U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA144140U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140087U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140078U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA144135U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140086U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA134471U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA140083U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA144138U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140079U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140080U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA129988U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA144137U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA144134U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA143958U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140091U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA144142U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA130053U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION
UA144141U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA144136U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION
UA140090U (en) METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION