UA143956U - METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION - Google Patents
METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION Download PDFInfo
- Publication number
- UA143956U UA143956U UAU202000518U UAU202000518U UA143956U UA 143956 U UA143956 U UA 143956U UA U202000518 U UAU202000518 U UA U202000518U UA U202000518 U UAU202000518 U UA U202000518U UA 143956 U UA143956 U UA 143956U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- blocks
- substitution
- cryptographic
- primitive
- functional operations
- Prior art date
Links
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 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 14
- 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 9
- 101100457407 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) mmm-1 gene Proteins 0.000 abstract 1
- 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. 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 елемента б-1 над розширеним кінцевим полем Галуа GF(28) та шляхом виконання афінного перетворення у=МММ-1++ над примітивним двійковим полем Галуа GF(2). Як матрицю М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно до значення циклового ключа. Функціональна операція підстановки не фіксована, а залежить від стану ключа. При цьому ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (SlidCode), перемішування (permutation), підстановка (substitution), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ShiftRow).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); permutation - by means of blocks of mixing of cubes (P-blocks); 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 the S-block forms a variable three-dimensional matrix of substitutions, which is constructed by obtaining a multiplicative inverse element b-1 over the extended Galois finite field GF MMM-1 ++ over the primitive Galois binary field GF (2). As the matrix M of the affine transformation, variable inverse symmetric matrices are used, which are selected according to the value of the cyclic key. The functional operation of the substitution is not fixed, but depends on the state of the key. The iterative processing of primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: functional operations of sliding coding (SlidCode), mixing (permutation), substitution (substitution), functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ShiftRow).
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. 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.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) - using blocks of substitutions (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 - using appropriate devices. Iterative processing consists in multiple execution of the same groups of transformations that provide the necessary conditions for the stability of the cryptographic transformation: scattering (using P - blocks) and mixing (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 is used, 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 parameter values are used landslide
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 (рептиїайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (блоків РептиїЗО); підстановка (зиБ5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5 - блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (5The 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 (reptiiyaop) - using cube shuffling blocks ( blocks of ReptiyaZO); substitution (zyB5iyshiop) - with the help of substitution blocks (5 - blocks); functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (5
Вомі) - 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 ХХ! над розширеним кінцевим полем Галуа СЕ(28) та шляхом виконання афінного перетворення у-М.у- 148 над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2), при цьому як матрицю М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно доVomi) - 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 it is built by obtaining the multiplicative inverse element XX! over the extended finite Galois field CE(28) and by performing the affine transformation y-M.y- 148 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
Зо значення циклового ключа, і функціональні операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.From 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 - 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 method - the closest analogue are that for the 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 the cryptographic transformation of information the substitution parameters are fixed , and 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 чотирьох тривимірних криптографічних перетворень (підстановки, перемішування, циклічного зсуву і ковзного кодування) дасть змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом підстановки інформаційних даних у тривимірному просторі, і що функціональна операція підстановки не фіксована, а залежить від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (5іІійСоде), перемішування (рептшайоп), підстановка (5!йБр5ійшіоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗП Вому).The useful model is based on 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 substitution of information data in three-dimensional space, and that the functional substitution operation is not fixed, but depends on the state of the key, and that the iterative processing with primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: functional operations of sliding coding (5iIiySode), shuffling (reptshayop), substitution (5!yBr5iyshiop), functional operations of cyclic shift and addition by module 2 (ZP Vomu).
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: функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗП Ком) - за допомогою відповідних пристроїв, підстановка (5!рвійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5 - блоків); перемішування (рептиїайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р - блоків); функціональні операції ковзного кодування (54 Соде) - за допомогою змішаних кодів Грея, 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 у над розширеним кінцевим полем Галуа СЕ(28) та шляхом виконання афінного перетворення у-М.у- 148 над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2), при цьому як матрицю М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно до бо значення циклового ключа, при цьому функціональна операція підстановка не фіксована, а залежить від стану ключа, і ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (54 Соде), перемішування (рептшайоп), підстановка (5!ИБрзійшіоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПіЙ Ноомі).The 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: functional operations of cyclic shift and addition by modulo 2 (ZP Com) - by using appropriate devices, substitution (5!rviyshiop) - using substitution blocks (5 - blocks); mixing (reptiiaiop) - with the help of blocks mixing cubes (P - blocks); functional operations of sliding coding (54 Sode) - 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 5-block form a variable three-dimensional substitution matrix, which is built by obtaining a multiplicative inverse element in over the extended finite Galois field CE(28) and by performing the affine transformation y-M.y- 148 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 bo value cyclic key, while the functional operation of substitution is not fixed, but depends on the state of the key, and iterative processing with primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: functional operations of sliding coding (54 Sode), shuffling (reptshayop), substitution (5!IBrziyshiop), functional operations operations of cyclic shift and addition according to modulo 2 (ZPiY Noomi).
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 підстановки.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 substitution 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 (ЗП Ном) - за допомогою відповідних пристроїв, підстановка (вирвійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5 - блоків); перемішування (рептиїайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р - блоків); функціональні операції ковзного кодування (51ій Соде) - за допомогою змішаних кодів Грея. Як 5-блок виступає змінна матриця підстановок, яку будують отриманням мультиплікативно зворотного елемента у 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, функціональна операція підстановка не фіксована, а залежить від стану ключа, а ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (51ї4 Соде), перемішування (рептиїайоп), підстановка (зйб5ійшіоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (Пій Мом).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: functional operations of cyclic shift and addition according to modulo 2 (ZP Nom) - with the help of appropriate devices, substitution (vyrviyshiop) - according to using substitution blocks (5 - blocks); mixing (reptiiaiop) - with the help of blocks mixing cubes (P - blocks); functional operations of sliding coding (51st Sode) - 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 u 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 of the affine transformations use variable inverse symmetric matrices, which are chosen according to the value of the cyclic key, the functional substitution operation is not fixed, but depends on the state of the key, and iterative processing by primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: functional operations of sliding coding (51-4 Sode), shuffling (reptiiaiop ), substitution (zyb5iyshiop), functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (Pii Mohm).
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 криптографічногоThe 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 enables the cryptographic process
Зо перетворення гнучко змінювати матрицю перемішування та динамічно керувати процесом перемішування, підстановки, циклічного зсуву і ковзного кодування інформаційних даних.From the transformation, it is possible to flexibly change the shuffling matrix and dynamically control the process of shuffling, substitution, cyclic shift and sliding coding of information data.
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.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). 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 підстановки 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 substituting information data in three-dimensional space.
Джерела інформації: 1. "РІР5 РОВ 46-3" РГЕОЕВАЇ ІМЕОВМАТІОМ РАВОСЕББІМИа ЗТАМОАНВОВ РОВІ ІСАТІОМ. рАТА ЕМСАМРТІОМ ЗТАМОАНВО (ОЕ5) 1999 ОКіобег 25. - Р. 26. пЕруЛлимли.емегузрес.сот/МІЗТ/МІЗТ-РІРБ/домпіоай. рир?зрес-РІР5 РОИВ 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. - Ме и 201404060; заявл. 16.04.2014; опубл. 25.06.2015, бюл. Мо 12. - 5 б.Sources of information: 1. "RIR5 ROV 46-3" RGEOEVAI IMEOVMATIOM RAVOSEBBIMIa ZTAMOANVOV ROVI ISATIOM. RATA EMSAMRTIOM ZTAMOANVO (OE5) 1999 OKiobeg 25. - R. 26. pEruLlymly.emeguzres.sot/MIZT/MIZT-RIRB/dompioai. ryr?zres-RIR5 ROIV 46-3.030171. rai 2. Patent of Ukraine for a utility model Mo 99696, IPC Сс09С 1/00 (2015.01). The method of cryptographic transformation of information / Biletskyi A.Ya., Navrotskyi D.O.; applicant and patent holder National Aviation University. - Me and 201404060; statement 16.04.2014; published 25.06.2015, Bull. Mo 12. - 5 b.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202000518U UA143956U (en) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202000518U UA143956U (en) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA143956U true UA143956U (en) | 2020-08-25 |
Family
ID=72340019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202000518U UA143956U (en) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA143956U (en) |
-
2020
- 2020-01-29 UA UAU202000518U patent/UA143956U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA143956U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA143957U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA143958U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144138U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144141U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144134U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140088U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144143U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144132U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144139U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140087U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140079U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144133U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140090U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140083U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140085U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144142U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140086U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133745U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA144140U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140084U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA130053U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA133750U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140081U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140089U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |