UA140092U - METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION - Google Patents
METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION Download PDFInfo
- Publication number
- UA140092U UA140092U UAU201906597U UAU201906597U UA140092U UA 140092 U UA140092 U UA 140092U UA U201906597 U UAU201906597 U UA U201906597U UA U201906597 U UAU201906597 U UA U201906597U UA 140092 U UA140092 U UA 140092U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- blocks
- substitution
- functional operations
- cryptographic
- primitive
- Prior art date
Links
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 24
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000844 transformation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 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
- 244000287680 Garcinia dulcis Species 0.000 description 1
- 244000309464 bull 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 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); перемішування (permutation) за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); функціональні операції ковзного кодування (SlidCode) за допомогою змішаних кодів Грея. Бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді трьохвимірних 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=Мух-1++ над примітивним двійковим полем Галуа GF(2), при цьому як матрицю Μ афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно до значення циклового ключа, і що функціональна операція ковзного кодування не фіксована, а залежать від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ShiftRow), перемішування (permutation), підстановка (substitution), функціональні операції ковзного кодування (SlidCode).The method of cryptographic transformation of information is 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 (ShiftRow) - using appropriate devices, substitution - using substitution blocks (S-blocks); mixing (permutation) using blocks for mixing cubes (P-blocks); SlidCode functional operations using mixed Gray codes. Bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes). As an S-block, a variable three-dimensional substitution matrix is formed, which is constructed by obtaining a multiplicative inverse element x-1 over the extended Galois finite field GF (28) and by performing an affine transformation y = Flies-1 ++ over a primitive Galois binary field GF (2), variable inverse symmetric matrices are used as the matrix Μ of the affine transformation, which are selected according to the value of the cyclic key, and that the functional operation of sliding coding is not fixed, but depends on the state of the key, and that iterative processing of primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: cyclic shift and addition modulo 2 (ShiftRow), mixing (permutation), substitution (substitution), functional operations of sliding coding (SlidCode).
Description
Корисна модель належить до галузі криптографічного захисту інформації і може бути використаний в засобах шифрування у системах обробки інформації для розширення їх можливостей.The useful model belongs to the field of cryptographic protection of information 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 (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. Ітеративна 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.There is 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 (repetition) using permutation blocks (P-blocks); substitution (zIyB5iyshiop) - using blocks of substitutions (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition by 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 stability of cryptographic transformation: scattering (using P-blocks) and mixing (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, до запропонованого технічним рішенням, обраним як прототип, 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 (ЗПШАОм) - 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 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 С(2), при цьому як матрицюThe closest to the proposed technical solution, chosen as a prototype, 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 (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 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 CE(25) and by performing the affine transformation y-M .x"--8 over the primitive Galois binary field C(2), while as a matrix
М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибираютьM affine transformation uses variable inverse symmetric matrices, which are chosen
Зо відповідно до значення циклового ключа, і функціональні операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.Zo 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 способу-прототипу є те, що для криптографічного перетворення інформації якThe disadvantages of the prototype method are that for cryptographic transformation of information as
З-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.C-block is a fixed substitution matrix, 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 for 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 чотирьох тривимірних криптографічних перетворень (підстановки, перемішування, циклічного зсуву і ковзного кодування) дасть змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом ковзного кодування інформаційних даних у тривимірному просторі, і що функціональна операція ковзного кодування не фіксована, а залежать від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (5ПйАВоОм), перемішування (рептиіаїйоп), підстановка (вирвійшіоп), функціональні операції ковзного кодування (51ІіаСоавє).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), will make it possible to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the process of sliding coding of information data in three-dimensional space, and that the functional operation of sliding coding is not fixed, but depends on the state of the key, and that iterative processing by primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (5PyAVoΩ), shuffling (reptiiaiiop), substitution (vyrviysiop), functional operations of sliding coding (51IiaSoavye).
Поставлена задача вирішується тим, 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 (ЗПІЙНОмМ) - за допомогою відповідних пристроїв, підстановка (5!йБр5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); перемішування (рептиїайоп) за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); функціональні операції ковзного кодування (5іі4Соде) за допомогою змішаних кодів Грея. Бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків). Як 5-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" - ВД 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 функціональна операція ковзного кодування не фіксована, а залежать від стану ключа, і що ітеративна обробка бо примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності:The problem is solved by 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 modulo 2 (ZPIINOmM) - with the help of appropriate devices , substitution (5!yBr5iyshiop) - using blocks of substitutions (5-blocks); shuffling (repeating) with the help of cube shuffling blocks (P-blocks); functional operations of sliding coding (5ii4Sode) using mixed Gray codes. Bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes). How a 5-block forms a variable three-dimensional matrix of substitutions, which is built by obtaining the multiplicatively inverse element x! over the extended finite Galois field SKE(28) and by performing the affine transformation y-M.x" - VD 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 of the key, and that the functional operation of sliding coding is not fixed, but depends on the state of the key, and that iterative processing by means of primitive cryptographic transformations takes place in the following sequence:
функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗпПІйНоОм), перемішування (рептиїайоп), підстановка (зйиБзійшіоп), функціональні операції ковзного кодування (51іаСоавє).functional operations of cyclic shift and addition by module 2 (ZpPIiNoOm), shuffling (reptiiaiop), substitution (zyiBziysiop), functional operations of sliding coding (51iaSoavye).
Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає в отриманні можливості гнучко змінювати параметри криптографічної обробки інформаційних даних та динамічно керувати процесом ковзного кодування.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 sliding coding process.
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 додавання за модулем 2 (ЗПІШНОМм) - за допомогою відповідних пристроїв, підстановка (вибвійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); перемішування (рептшиайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); 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 СБ(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 вибирають відповідно до значення циклового ключа і що функціональна операція ковзного кодування не фіксована, а залежать від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗпПійНОм), перемішування (рептшаїйоп), підстановка (5!ирвійшіоп), функціональні операції ковзного кодування (5іІіаСоаве).The 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 addition modulo 2 (ZPISHNOMm) - with the help of appropriate devices, substitution (vybyyshiop) - with the help of blocks of substitutions (5-blocks); shuffling (reptshiayop) - with the help of cubes shuffling blocks (P-blocks); 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 SB(23) and by performing the affine transformation (1) over the primitive binary Galois field CE(2), while as a symmetric matrix M of the affine transformation, variable inverse symmetric matrices are used, which are chosen according to the value of the cyclic key, and that the functional operation of sliding coding is not fixed, but depends on the state of the key, and that iterative processing by primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZpPiiNOm), shuffling (reptshaiiop), substitution (5!irviyshiop), functional operations of sliding coding (5iIiaSoave).
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 вибиратися 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 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 dynamically control the process of shuffling, substitution, cyclic shift and sliding coding of information data.
Зо В залежності від стану раундового ключа вибирається 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). Остаточне значення визначає величину зсуву у поточному раунді.З Depending on the state of the round key, the parameters of shuffling, substitution, cyclic shift and sliding coding are 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 (it remains 7 out of 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 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 процесом ковзного кодування 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 process of sliding coding of information data in three-dimensional space.
Джерела інформації: 1. "РІР5 РОВ 46-3" РГЕОЕВАЇ ІМЕОВМАТІОМ РВОСЕБЗ5ІМа ЗТАМОАНВОЗ РОВІ ІСАТІОМ. рАТА ЕМСАМРТІОМ ЗТАМОАНВО (ОЕ5), 1999 ОКюоБбег 25. - Р. 26. пЕруЛлимли. емегузрес.сот/МІЗТ/МІЗТ-РІРБ/домпіосайа. рир?"зрес-БІРО РОВ 46-3.030171. раї 2. Патент України на корисну модель Мо 99696, МПК Сс09С 1/00 (2015.01). Спосіб криптографічного перетворення інформації / Білецький А.Я., Навроцький Д.О.; заявник і патентовласник Національний авіаційний університет. - Мо ц201404060; заявл. 16.04.2014; опубл. 25.06.2015, Бюл. Мо 12. - 5 с.Sources of information: 1. "RIR5 ROV 46-3" RGEOEVAI IMEOVMATIOM RVOSEBZ5IMa ZTAMOANVOZ ROVI ISATIOM. RATA EMSAMRTIOM ZTAMOANVO (OE5), 1999 OkyuoBbeg 25. - R. 26. pEruLlymly. emeguzres.sot/MIZT/MIZT-RIRB/dompiosaya. рыр?"zres-BIRO ROV 46-3.030171. rai 2. Patent of Ukraine for utility model Mo 99696, IPC Сс09С 1/00 (2015.01). Method of cryptographic transformation of information / Biletskyi A.Ya., Navrotskyi D.O.; applicant and patent holder National Aviation University - Mo c201404060; application 04/16/2014; published 06/25/2015, Mo 12 Bull. - 5 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201906597U UA140092U (en) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201906597U UA140092U (en) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA140092U true UA140092U (en) | 2020-02-10 |
Family
ID=71117220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201906597U UA140092U (en) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA140092U (en) |
-
2019
- 2019-06-12 UA UAU201906597U patent/UA140092U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA140092U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140086U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA130051U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA133746U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA133744U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140083U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133751U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140089U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144138U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133748U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140091U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140085U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140090U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144134U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA134472U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA144141U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA131015U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA133749U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA144136U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA130053U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140088U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140081U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140087U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA143958U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133745U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION |