UA144139U - METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION - Google Patents
METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION Download PDFInfo
- Publication number
- UA144139U UA144139U UAU202000528U UAU202000528U UA144139U UA 144139 U UA144139 U UA 144139U UA U202000528 U UAU202000528 U UA U202000528U UA U202000528 U UAU202000528 U UA U202000528U UA 144139 U UA144139 U UA 144139U
- 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 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 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 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=Μ·х-1+β над примітивним двійковим полем Галуа GF(2). Як матрицю Μ афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно до значення циклового ключа. Функціональна операція ковзного кодування не фіксована, а залежить від стану ключа, і що 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 iteratively processed by primitive cryptographic transformations: functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ShiftRow) - using appropriate devices, substitution (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. 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 multiplicative inverse element x-1 over the extended Galois finite field GF (28) and performing affine transformation y = Μ · x-1 + β over the primitive Galois binary field GF (2). As the matrix Μ 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 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: functional operations of sliding coding (SlidCode), mixing (permutation), substitution (substitution), functional operations of cyclic shift and module 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) - with the help of substitution blocks (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 - with the help of appropriate devices. Iterative processing consists in multiple execution of the same groups of transformations, which provide the necessary conditions for the stability of the cryptographic transformation: scattering (with the help of P- blocks) and shuffling (using 5-blocks) of information data.
Недоліками цього способу є те, що для криптографічного перетворення інформації як 5- блок виступає фіксована матриця підстановок, що не дає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом перемішування інформаційних даних, а також те, що для функціональної операції перемішування використовуються фіксовані значення параметрів зсуву.The disadvantages of this method are that for the cryptographic transformation of information as a 5-block, a fixed matrix of substitutions 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 корисної моделі 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 (рептиїайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (блоків РептиїЗ3О); підстановка (5!ИБ5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗпПІЙНОмМ) - 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(28) та шляхом виконання афінного перетворення у-М : х'"ДВ 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, іThe closest analog to a useful model is an improved method of cryptographic transformation (21), which is based on the fact that the information sequence is presented in the form of bit blocks that are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: shuffling (reptiiaiop) - with the help of cube shuffling blocks (ReptiiaZ3O blocks) ; substitution (5!IB5iyshiop) - with the help of substitution blocks (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZpPIINOmM) - 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 how a 5-block forms a variable three-dimensional matrix of substitutions, and is constructed by obtaining the multiplicative inverse element x" over the extended finite Galois field CE(28) and by performing the affine transformation y-M : x'"DV over the primitive binary Galois field CE(2) , while as the matrix M of the affine transformation, inverse symmetric variables are used and matrices that select according to the value of the cyclic key, and
Зо функціональні операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.Because the functional operations of the cyclic shift are not fixed, but depend on the state of the key.
Недоліками найближчого аналога є те, що для криптографічного перетворення інформації як 5-блок виступає фіксована матриця підстановки, що не дає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом підстановки інформаційних даних, і те, що для криптографічного перетворення інформації параметри підстановки фіксовані, і те, що для криптографічного перетворення інформації параметри циклічного зсуву фіксовані.The disadvantages of the closest analogue are that for the cryptographic transformation of information as a 5-block, a fixed substitution matrix acts, which does not allow to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the process of substitution of information data, and that for cryptographic transformation of information, the substitution parameters are fixed, and that 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 ковзного кодування інформаційних даних у тривимірному просторі, і що функціональна операція ковзного кодування 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 ОмУ).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 the iterative processing by 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 modulo 2 (ZP OhmU).
Поставлена задача вирішується тим, 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 (ЗПІЙНОмМ) - за допомогою відповідних пристроїв, підстановка (5!йр5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); перемішування (рептиїайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); функціональні операції ковзного кодування (5ійСоде) - за допомогою змішаних кодів Грея, згідно з корисною моделлю, 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"-В 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 залежить від стану ключа, і що бо ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (5іІійСоде), перемішування (реттиїайоп), підстановка (5!йр5ійшіоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗП Ом).The problem is solved by 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 modulo 2 (ZPIINOmM) - with the help of appropriate devices, substitution (5!йр5ийшиоп) - with the help of substitution blocks (5-blocks); mixing (reptiiaiop) - with the help of cubes mixing blocks (P-blocks); functional operations of sliding coding (5iSode) - 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) and as a 5-block form a variable three-dimensional matrix of substitution, which is built by obtaining the multiplicative inverse element x" over the extended finite Galois field CE(28) and by performing the affine transformation y-M : x"-B 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 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 with primitive cryptographic transformations takes place in the following sequence: functional operations of sliding coding (5iIiySode), shuffling (rettiiaiop), substitution (5!ir5iyshiop) , functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZP Ohm).
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 (вирвійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); перемішування (рептиіайоп) - 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 Галу а СЕ(23) та шляхом виконання афінного перетворення (1) над примітивним двійковим полем Галу а 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 залежить від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (51іїаСоае), перемішування (рептиїайоп), підстановка (зйб5ійшіоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПНОмМ).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) - using appropriate devices, substitution (vyrviyshiop) - using blocks of substitutions (5-blocks); shuffling (reptiiayop) - 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 field Galu a CE(23) and by performing the affine transformation (1) over the primitive binary field Galu a CE(2), while as a symmetric the matrix M of the affine transformation uses variable inverse symmetric matrices, which are chosen according to the value of the cyclic key, and that the sliding coding functional operation is not fixed, but depends on the state of the key, and that the iterative processing by primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: sliding coding functional operations ( 51iiiaSoae), shuffling (reptiiaiop), substitution (zyb5iisiop), functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZPNOmM).
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 процесомThe 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
Зо перемішування, підстановки, циклічного зсуву і ковзного кодування інформаційних даних.From 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 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 РАВОСЕББІМИа ЗТАМОАНВОВ РОВІ ІСАТІОМ. рАТА ЕМСВУРТОМ 5ТАМОАВО (0ОЕ5) - 1999, ОКюорег 25. - Р. 26.Sources of information: 1. "RIR5 ROV 46-3" RGEOEVAI IMEOVMATIOM RAVOSEBBIMIa ZTAMOANVOV ROVI ISATIOM. RATA EMSWURTOM 5TAMOAVO (0ОЕ5) - 1999, Okyuoreg 25. - R. 26.
Нпер/Лумлу. емегиузрес.сот/МІЗТ/МІЗТ-РІРБ/домпіоад.рир?5рес-БІР5 РИВ 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 и201404060; заявл. 16.04.2014; опубл. 25.06.2015, Бюл. Мо 12. - 5 с.Nper/Lumlu. emegyuzres.sot/MIZT/MIZT-RIRB/dompiodad.ryr?5res-BIR5 RIV 46-3.030171.rai 2. Patent of Ukraine for 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. - MOI 201404060; statement 16.04.2014; published 25.06.2015, Bull. Mo 12. - 5 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202000528U UA144139U (en) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202000528U UA144139U (en) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA144139U true UA144139U (en) | 2020-09-10 |
Family
ID=73717584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202000528U UA144139U (en) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA144139U (en) |
-
2020
- 2020-01-29 UA UAU202000528U patent/UA144139U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA144139U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144138U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144134U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144141U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144140U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140086U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140087U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144136U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140089U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140078U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144135U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140084U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133746U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140083U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140085U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA143958U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133748U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA144133U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133741U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA130053U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA144143U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140081U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144142U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133750U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140080U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |