UA133744U - METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION - Google Patents
METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION Download PDFInfo
- Publication number
- UA133744U UA133744U UAU201810262U UAU201810262U UA133744U UA 133744 U UA133744 U UA 133744U UA U201810262 U UAU201810262 U UA U201810262U UA U201810262 U UAU201810262 U UA U201810262U UA 133744 U UA133744 U UA 133744U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- blocks
- substitution
- shuffling
- cryptographic
- primitive
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 36
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 29
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000844 transformation Methods 0.000 claims abstract description 12
- PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 16-Epiaffinine Natural products C1C(C2=CC=CC=C2N2)=C2C(=O)CC2C(=CC)CN(C)C1C2CO PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract 1
- 244000287680 Garcinia dulcis Species 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
Спосіб криптографічного перетворення інформації, у якому 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, функціональні операції ковзного кодування (SlidCode) - за допомогою змішаних кодів Грея. Бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тримірних матриць (кубиків). 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). Як матрицю М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які обирають відповідно до значення циклового ключа. Функціональні операції підстановки, перемішування та циклічного зсуву і додавання за модулем 2 не фіксовані, а залежать від стану ключа. Ітеративну обробку примітивними криптографічними перетвореннями проводять у такій послідовності: підстановка (substitution), перемішування (permutation), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ShiftRow), функціональні операції ковзного кодування (SlidCode).A method of cryptographic transformation of information, in which 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 shift and modulation operations 2 (ShiftRow) - using appropriate devices, functional sliding coding operations (SlidCode) - using mixed Gray codes. The bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes). As an S-block, a variable three-dimensional permutation matrix is formed, which is constructed by obtaining a multiplicatively inverse x-1 element over the extended Galois finite field GF (28) and by performing an affine transformation y = M (x-1 + (over the primitive binary Galois GF field (2 ) As the affine transformation matrix M, we use variable inverted symmetric matrices, which are selected according to the value of the cycle key. Functional operations of substitution, mixing and cyclic shifting and addition modulo 2 are not fixed but depend on the state of the key. processing primitive cryptographic transformations carried out in the following order: substitution (substitution), stirring (permutation), functional cyclic shift operations and addition modulo 2 (ShiftRow), functional coding moving operations (SlidCode).
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 (рептшайоп) - за допомогою блоків перестановок (Р-блоків); підстановка (5ИиБ5ійшіоп) - 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 (reptshayop) - using blocks of permutations (P-blocks); substitution (5ЙиБ5ийшиоп ) - 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 repeatedly performing the same groups of transformations that provide the necessary conditions for the stability of the cryptographic transformation: scattering (using P -blocks) and shuffling (using 5-blocks) of information data.
Недоліками цього способу є те, що для криптографічного перетворення інформації у якостіThe disadvantages of this method are that for cryptographic transformation of information in quality
З-блоку 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.A fixed matrix of substitutions stands out from the block, 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 fixed values of shift parameters are used for the functional shuffling operation.
Найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі 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 |(регтиїацйоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (блоків Регтиї3О); підстановка (зиБ5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПШАОм) - за допомогою відповідних пристроїв. При цьому бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тримірних матриць (кубиків) і які 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" ж Д над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2). Як матрицю М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які обираютьThe closest analogue to the proposed useful model 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 |(regtiiatsiop) - with the help of cube shuffling blocks ( blocks of Regtia3O); substitution (zyB5iyshiop) - using substitution blocks (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition according to module 2 (ZPSHAOm) - 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 which 5-blocks form a variable three-dimensional matrix of substitutions, which is constructed by obtaining the multiplicative inverse element x" over the extended finite Galois field CE(25) and by performing the affine transformation y - M . x" and D over the primitive Galois binary field CE(2). Variable inverse symmetric matrices, which are chosen, are used as the matrix M of the affine transformation
Зо відповідно до значення циклового ключа, функціональні операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.According to the value of the cyclic key, 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, крім того, параметри підстановки та параметри циклічного зсуву фіксовані.The disadvantages of the closest analogue are that a fixed substitution matrix acts as a 5-block for cryptographic transformation of information, which does not allow to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the process of substitution of information data, in addition, the substitution parameters and cyclic shift parameters are fixed.
В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб криптографічного перетворення інформації який, за рахунок використання чотирьох тривимірних криптографічних перетворень (підстановки, перемішування, циклічного зсуву і ковзного кодування), що дасть змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесами підстановки, перемішування та циклічного зсуву і додавання за модулем 2 інформаційних даних у тривимірному просторі.The basis of a useful model is the task of creating a method of cryptographic transformation of information, which, due to the use of four three-dimensional cryptographic transformations (substitution, shuffling, cyclic shift and sliding coding), which will make it possible to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the processes of substitution, shuffling and cyclic shift and adding modulo 2 information data in three-dimensional space.
Поставлена задача вирішується тим, що спосіб криптографічного перетворення інформації, у якому інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перемішування (регтшишайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); підстановка (5йиБ5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПШАОм) - за допомогою відповідних пристроїв, функціональні операції ковзного кодування (БідСоде) - за допомогою змішаних кодів Грея, згідно з корисною моделлю, бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тримірних матриць (кубиків), як З-блок формують змінну тривимірну матрицю підстановок, що будується отриманням мультиплікативно зворотного елемента х!" над розширеним кінцевим полем Галуа СКЕ(28) та шляхом виконання афінного перетворення у - М - х"-8 над примітивним двійковим полем ГалуаThe task is solved by the method of cryptographic transformation of information, in which the information sequence is presented in the form of bit blocks, which are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: shuffling (regtshishayop) - using cube shuffling blocks (P-blocks); substitution (5yiB5iishiop) - using blocks of substitutions (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition according to modulo 2 (ZPSHAOm) - with the help of appropriate devices, functional operations of sliding coding (BidSode) - with the help of mixed Gray codes, according to a useful model, bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes), as a Z-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 SKE(28) and by performing the affine transformation y - M - x"-8 over the primitive binary Galois field
СЕ(2), при цьому як матрицю М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які обирають відповідно до значення циклового ключа, функціональні операції підстановки, перемішування та циклічного зсуву і додавання за модулем 2 не фіксовані, а залежать від стану ключа, а ітеративну обробку примітивними криптографічними перетвореннями проводять у такій послідовності: підстановка (зиБзійшіоп), перемішування (реппшайкоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПіЙКкОм/), бо функціональні операції ковзного кодування (51їйСоде).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, the functional operations of substitution, shuffling and cyclic shift and addition modulo 2 are not fixed, but depend on the state of the key, and iterative processing with primitive cryptographic transformations is carried out in the following sequence: substitution (ziBziyshiop), shuffling (reppshaikop), functional operations of cyclic shift and addition by modulo 2 (ZPIYKkOm/), because functional operations of sliding coding (51iiSode).
Технічний результат, який може бути отриманий при здійснені корисної моделі полягає в отриманні можливості гнучко змінювати параметри криптографічної обробки інформаційних даних та динамічно керувати процесами підстановки, перемішування та циклічного зсуву і додавання за модулем 2.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 of information data and dynamically control the processes of substitution, shuffling and cyclic shift and addition according to module 2.
Спосіб криптографічного перетворення інформації реалізується тим, що інформаційну послідовність подають у вигляді 256 бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: перемішування (рептшайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); підстановка (зИирбійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПШАОм) - за допомогою відповідних пристроїв; функціональні операції ковзного кодування (БідСоаде) - за допомогою змішаних кодів Грея. Як 5-блок виступає змінна матриця підстановок, яку будують отриманням мультиплікативно зворотного елемента х" над розширеним кінцевим полем Галуа СББ(23) 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 обирають відповідно до значення циклового ключа, функціональні операції підстановки, перемішування та циклічного зсуву і додавання за модулем 2 не фіксовані, а залежать від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями проводять у такій послідовності: підстановка (зир5ійшіоп), перемішування (регтшайоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПІЙКОмМ), функціональні операції ковзного кодування (5ІїйСоде).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 (reptshayop) - with the help of cubes shuffling blocks (P-blocks); substitution (zIirbiysiop) - with the help of substitution blocks (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition according to module 2 (ZPSHAOm) - with the help of appropriate devices; functional operations of sliding coding (BidSoade) - using 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 SBB(23) and by performing the affine transformation (1) over the primitive binary Galois field CE(2), at the same time as a symmetric matrix M affine transformation uses variable inverse symmetric matrices, which are chosen according to the value of the cyclic key, the functional operations of substitution, shuffling and cyclic shift and addition modulo 2 are not fixed, but depend on the state of the key, and that iterative processing by primitive cryptographic transformations is carried out in the following sequence: substitution (zir5iyshiop), shuffling (regtshaiop), functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZPIYKOmM), functional operations of sliding coding (5IiySode).
Цикловий ключ виробляють із ключа шифрування за допомогою алгоритму вироблення ключів. Довжина циклового ключа дорівнює довжині блоку. 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 динамічно керувати процесом перемішування, підстановки, циклічного зсуву і ковзного кодування 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 dynamically control the process of shuffling, substitution, cyclic shift and sliding coding of information data.
В залежності від стану раундового ключа обирається параметр перемішування, підстановки, циклічного зсуву і 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).Depending on the state of the round key, the parameter of shuffling, substitution, cyclic shift and sliding coding 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 (remains 7 with 8 significant bits).
Остаточне значення визначає величину зсуву у поточному раунді.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 підстановки вдається на кожній ітерації криптографічного перетворення інформації застосовувати як 5-блок динамічно змінювані матриці підстановок і різні величини ковзного кодування, що дає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесами підстановки, перемішування та циклічного зсуву і додавання за модулем 2 інформаційних даних у тривимірному просторі.Thus, due to the use of variable inverse symmetric matrices and a variable (dependent on the round key) substitution function, it is possible to apply dynamically changing substitution matrices and different values of sliding coding 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 processes of substitution, mixing and cyclic shift and addition according to module 2 of information data in three-dimensional space.
Джерела інформації: 1. ТІРБ РОВ 46-3" ЕЕРОЕВАЇ ІМЕОВМАТІОМ РВОСЕБ5ІМа ЗТАМОАНВНОБ РОВІ САТІОМ. рАТА ЕМСАМРТІОМ ЗТАМОАНВО (ОЕ5) 1999 ОКюоБбег 25, радез 26. пЕруЛлимли. емегуизрес.сот/МІЗТ/МІЗТ-РІРБ/домпіоайа. рир7зрес-РІРБ5 РОВ 46-3.0301 71. раї 2. Патент України на корисну модель Ме99696, МПК (с09С 11/00 (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. 25.06.2015, Бюл. Мо 12-5 с.Sources of information: 1. TIRB ROV 46-3" EEROEVAI IMEOVMATIOM RVOSEB5IMA ZTAMOANVNOB ROVI SATIOM. rATA EMSAMRTIOM ZTAMOANVO (OE5) 1999 OkyuBbeg 25, radez 26. perULlimly. emeguizres.sot/MIZT/MIZT-RIRI/dompioaia. rRByrROV7zres 4RByr57zres -3.0301 71. rai 2. Patent of Ukraine for a utility model Me99696, IPC (с09С 11/00 (2015.01). Method of cryptographic transformation of information / Biletskyi A.Ya., Navrotskyi D.O.; applicant and patent owner National Aviation University. - Mo и201404060; application 04/16/2014; published 06/25/2015, Bul. Mo 12-5 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201810262U UA133744U (en) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201810262U UA133744U (en) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA133744U true UA133744U (en) | 2019-04-25 |
Family
ID=66391859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201810262U UA133744U (en) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA133744U (en) |
-
2018
- 2018-10-16 UA UAU201810262U patent/UA133744U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA133744U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA133746U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140092U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA130050U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140078U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA134472U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA131015U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140083U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA130053U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140086U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133749U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA133748U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA133740U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140080U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133745U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140081U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA130051U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA144139U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140090U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133751U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA133739U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140089U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140084U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140085U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140091U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |