UA144143U - METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION - Google Patents
METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION Download PDFInfo
- Publication number
- UA144143U UA144143U UAU202000532U UAU202000532U UA144143U UA 144143 U UA144143 U UA 144143U UA U202000532 U UAU202000532 U UA U202000532U UA U202000532 U UAU202000532 U UA U202000532U UA 144143 U UA144143 U UA 144143U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- blocks
- substitution
- cryptographic
- primitive
- functional
- 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 13
- 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
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
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 що 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=ΜΜх-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 перемішування не фіксована, а залежить від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (Slid Code), 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. The bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes) and that 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 = ΜΜx -1 ++ over the primitive Galois binary field GF (2), using as a matrix Μ affine transformation variable inverse symmetric matrices, which are selected according to the value of the cyclic key, and that the functional mixing operation is not fixed but depends on the key that iterative processing by primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: functional operations of sliding coding (Slid Code), mixing (permutation), substitution (substitution), functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ShiftRow).
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 (||, 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. 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 (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 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 acts, which does not allow to flexibly change the parameters of cryptographic processing and dynamically control the process of shuffling information data, as well as the fact that for the functional shuffling operation, fixed values of the shift parameters are used .
Найбільш близьким аналогом, 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 (рептшїайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (блоків Регтиї30); підстановка (зир5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗпПШКоОм) - 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 СКЕ(28) та шляхом виконання афінного перетворення у - М.х7" ж ВД над примітивним двійковим полем ГалуаThe closest analogue 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, which are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: shuffling (reptshiayop) - with the help of cube shuffling blocks (Regtia blocks30); substitution (zyr5iyshiop) - using substitution blocks (5-blocks); functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZpPShKoOm) - using 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 5- the 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 SKE(28) and by performing the affine transformation y - M.x7" by VD over the primitive binary Galois field
СІ(2), при цьому як матриці М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які вибирають відповідно до значення циклового ключа, і функціональніSI(2), while variable inverse symmetric matrices are used as matrices M of the affine transformation, which are chosen according to the value of the cyclic key, and functional
Зо операції циклічного зсуву не фіксовані, а залежать від стану ключа.The cyclic shift operations 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 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 перемішування інформаційних даних у тривимірному просторі, ії що функціональна операція перемішування не фіксована, а залежить від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (5ІїйСоде), перемішування (рептшаїйоп), підстановка (зирзійшіоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПІЙКОмМ/).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 mixing information data in three-dimensional space, that the functional shuffling operation is not fixed, but depends on the state of the key, and that the iterative processing by primitive cryptographic transformations takes place in the following sequence: functional operations of sliding coding (5IySode), shuffling (reptshaiiop), substitution (zirziysiop), functional operations of cyclic shift and addition by module 2 (ZPOIKOm/).
Поставлена задача вирішується за рахунок того що спосіб криптографічного перетворення інформації, який полягає в тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПійКкОмМ/) - за допомогою відповідних пристроїв, підстановка (5!йБ5ійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); перемішування (регттиїайоп) - за допомогою блоків перемішування кубиків (Р-блоків); функціональні операції ковзного кодування (51їйСоде) - за допомогою змішаних кодів Грея, у якому згідно з корисною моделлю, бітні блоки інформаційної послідовності подають у вигляді тривимірних матриць (кубиків) і, що 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 148 над примітивним двійковим полем Галуа СЕ(2), при цьому як матрицю М афінного перетворення використовують змінні обернені симетричні матриці, які обирають відповідно до значення циклового ключа і що функціональна операція перемішування не фіксована, а бо залежить від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (ЗіаСоде), перемішування (рептшаїйоп), підстановка (з5з!йир5ійшіоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПІЙНОми).The problem is solved due to the fact that the method of cryptographic transformation of information, which consists in the fact that the information sequence is presented in the form of bit blocks, which are subject to iterative processing by primitive cryptographic transformations: functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ЗПийКкоММ/) - using of the corresponding devices, substitution (5!yB5iyshiop) - using blocks of substitutions (5-blocks); mixing (regttiiaiop) - with the help of cubes mixing blocks (P-blocks); functional operations of sliding coding (51st Sode) - with the help of mixed Gray codes, in which, according to a useful model, the bit blocks of the information sequence are presented in the form of three-dimensional matrices (cubes) and, as a 5-block, form a variable three-dimensional substitution matrix, which is constructed by obtaining multiplicatively of the inverse element x' over the extended finite Galois field CE(28) and by performing the affine transformation y-M:.x 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 choose according to the value of the cyclic key and that the functional shuffling operation is not fixed, but depends on the state of the key, and that iterative processing with primitive cryptographic transformations occurs in the following sequence: functional operations of sliding coding (ZiaSode), shuffling (reptshaiiop), substitution (z5z!yir5iyshiop ), functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZP ИНОмы).
Технічний результат, який може бути отриманий при здійснені корисної моделі полягає в отриманні можливості гнучко змінювати параметри криптографічної обробки інформаційних даних та динамічно керувати процесом перемішування.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 mixing 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 (ЗпПІШКОмМ) - за допомогою відповідних пристроїв, підстановка (вирвійшіоп) - за допомогою блоків підстановок (5-блоків); перемішування (рептшайоп) - 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 зворотнього елемента х" над розширеним кінцевим полем Галуа СЕ(25) 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 і що функціональна операція перемішування не фіксована, а залежить від стану ключа, і що ітеративна обробка примітивними криптографічними перетвореннями відбувається у такій послідовності: функціональні операції ковзного кодування (51ііаСоае), перемішування (рептшайоп), підстановка (зйБ5ійшіоп), функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 (ЗПійКкОм/).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 modulo 2 (ZpPISHKOmM) - using appropriate devices, substitution (vyrviyshiop) - using blocks of substitutions (5-blocks); mixing (reptshayop) - with the help of cubes mixing 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 CE(25) 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 shuffling operation is not fixed, but depends on the state of the key, and that the iterative processing by primitive cryptographic transformations takes place in the following sequence: sliding coding functional operations (51iiiaSoae), shuffling (reptshayop), substitution (zyB5iyshiop), functional operations of cyclic shift and addition modulo 2 (ZPiiKkOm/).
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 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 змінюємі матриці підстановок і різні величини ковзного кодування, що дає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом перемішування інформаційних даних у тривимірному просторі.Thus, due to the use of variable inverse symmetric matrices and a variable (depending 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 mixing information data in three-dimensional space.
Джерела інформації: 1. "РІР5 РОВ 46-3" РГЕОЕВАЇ ІМЕОВМАТІОМ РАВОСЕББІМИа ЗТАМОАНВОВ РОВІ ІСАТІОМ. рАТА ЕМСАМРТІОМ ЗТАМОАНВО (ОЕ5) 1999 ОКюоБбег 25, радез 26.Sources of information: 1. "RIR5 ROV 46-3" RGEOEVAI IMEOVMATIOM RAVOSEBBIMIa ZTAMOANVOV ROVI ISATIOM. RATA EMSAMRTIOM ZTAMOANVO (OE5) 1999 OKuoBbeg 25, Radez 26.
Нпер/Лимлу. емегузрес.сот/МІЗТ/МІЗТ-РІРБ/домпіовга.рир?5рес-РІРЗ РОВ 46-3.030171. раї 2. Патент України на корисну модель Ме99696, МПК с09С 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 б.Nper/Lymlu. emeguzres.sot/MIZT/MIZT-RIRB/dompiovga.ryr?5res-RIRZ ROV 46-3.030171. rai 2. Patent of Ukraine for a utility model Me99696, IPC c09S 1/00 (2015.01). The method of cryptographic transformation of information / Biletskyi A.Ya., Navrotskyi D.O.; applicant and patent holder National Aviation University. - MO and 201404060; statement 04/16/2014; published 25.06.2015, Bul. Mo 12-5 b.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202000532U UA144143U (en) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202000532U UA144143U (en) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA144143U true UA144143U (en) | 2020-09-10 |
Family
ID=73717596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202000532U UA144143U (en) | 2020-01-29 | 2020-01-29 | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA144143U (en) |
-
2020
- 2020-01-29 UA UAU202000532U patent/UA144143U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA144143U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144140U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144141U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140083U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133745U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140090U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140086U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144139U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144138U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140084U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140078U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144134U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140080U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140079U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA140081U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA130053U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140087U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133746U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140091U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA133741U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHICAL TRANSFER OF INFORMATION | |
UA140088U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144133U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA143956U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA143957U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION | |
UA144136U (en) | METHOD OF CRYPTOGRAPHIC TRANSFORMATION OF INFORMATION |