DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2019.12(33).181-189
Дослідження і синтез групи симетричних модифікованих операцій додавання за модулем чотири
Об авторах
Н.В. Лада, кандидат технічних наук, докторант, Черкаський державний технологічний університет, м.Черкаси, Україна
Ю.В. Рудницька, аспірант, Східноєвропейського університету економіки і менеджменту, м.Черкаси, Україна
С.Г. Козловська, доцент, кандидат технічних наук, Східноєвропейського університету економіки і менеджменту, м.Черкаси, Україна
Анотація
В статті наведено основні результати дослідження синтезу групи двохоперандних двохрозрядних симетричних модифікованих операцій додавання за модулем чотири на основі використання групи двохрозрядних однооперандних операцій криптоперетворення, для підвищення варіативності алгоритмів комп’ютерної криптографії. На основі чотирьох модифікацій моделей операції додавання за модулем два з врахуванням моделі розповсюдження переносу побудовано аналогічні модифікації моделей операції додавання за модулем чотири. Було встановлено, що побудувати всі модифікації двохрозрядної двохоперандної операції додавання за модулем чотири, можна на основі групи двохрозрядних двохоперандних операції операцій криптографічного перетворення інформації. Синтез моделей двохоперандної симетричної операції проводився поєднанням довільної двохрозрядної операції для перетворення другого операнда з базовою для даної операції операцією перетворення першого операнда шляхом додавання за модулем два. Коректність отриманих результатів підтверджено результатами обчислювального експерименту. У подальшому потрібно продовжити дослідження направлені на вдосконалення алгоритмів потокового шифрування на основі синтезованої групи нових криптографічних операцій.
Ключові слова
криптографічна операція, модифікації операцій, математична група операцій, додавання за модулем, моделі операції, потокове
Посилання
1. Babenko, V.G. (2014). Skladnosti ta osoblyvosti pobudovy efektyvnykh kryptoalhorytmiv [Complexities and specificities for constructing of effective cryptographic algorithms]. Visnyk Cherkaskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky, 3, 87–91 [in Ukrainian].
2. Faure, E.V., Sysoienko, S.V. & Mironiuk, Т.V. (2015), “Syntez i analiz psevdovypadkovykh poslidovnostei na osnovi operatsii kryptohrafichnoho peretvorennia” [Synthesis and analysis of pseudorandom sequences based on cryptographic transformation operations], Systemy upravlinnia, navihatsii ta zviazku. Zbirnyk naukovykh prats PNTU im. Yuriia Kondratiuka, No. 4 (36), 85–87 [in Ukrainian].
3. Faure, E.V. and Sysoienko, S.V. (2016), Metod pidvyshchennia stiikosti psevdovypadkovykh poslidovnostei do liniinoho kryptoanalizu. The scientific potential of the present: рroceedings of the International Scientifiс Conference. (St. Andrews, Scotland, UK, December 1, 2016) / ed. N. P. Kazmyna. NGO «European Scientific Platform». Vinnytsia: PE Rogalska I. O., pp. 119–122 [in Ukrainian].
4. Myronets, I.V., Mironiuk, Т.V. and Sysoienko, S.V. (2016), Aparatna realizatsiia bazovoi hrupy operatsii perestanovok, kerovanykh informatsiieiu. Aktualni zadachi ta dosiahnennia u haluzi kiberbezpeky: materialy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii (m. Kropyvnytskyi, 23–25 lystop. 2016 r.). Kropyvnytskyi: KNTU, 141–142 [in Ukrainian].
5. Stabetskaya, T.A. (2014), “Matematychne obgruntuvannia uzahalnenoho metodu syntezu obernenykh operatsii neliniinoho rozshyrenoho matrychnoho kryptohrafichnoho peretvorennia” [Mathematical justification of generalized method of synthesis of feedback nonlinear operations of expanded matrix cryptographic transformations]. Naukovi pratsi: naukovo-metodychnyi zhurnal. ChDU im. Petra Mohyly, Kompiuterni tekhnolohii, No. 238 (250), 110-114 [in Ukrainian].
6. Lada, N.V. & Kozlovska, S.H. (2018). Zastosuvannia operatsii kryptohrafichnoho dodavannia za modulem dva z tochnistiu do perestanovki v potokovykh shyfrakh [Applying cryptographic addition operations by module two with accuracy of permutation in stream ciphers]. Systemy upravlinnia, navihatsii ta zviazku. Zbirnyk naukovykh prats PNTU, No. 1 (47), 127-130 [in Ukrainian].
7. Babenko, V.H. & Lada, N.V. (2014). “Syntez і analiz operatsii kryptohrafichnoho dodavannia za modulem dva” [Synthesis and analysis of operations of cryptographic addition modulo two], Systemy obrobky informatsii: zbirnyk naukovykh prats KHUPS іm. І. Kozheduba, No. 2 (118), 116–118 [in Ukrainian].
8. Babenko, V.G. (2012). “Doslidzhennia matrychnykh operatsii kryptohrafichnoho peretvorennia na osnovi aryfmetychnykh operatsii za modulem” [The research of matrix operations of cryptographic transformation based on arithmetic modulo]. Systemy upravlinnya, navigatsiyi ta zvyazku. Zbirnyk naukovykh prats, No. 4 (24), 85-88 [in Ukrainian].
9. Rudnitskyi, V.M., Lada, N.V. & Babenko, V.H. (2018). Kryptohrafichne koduvannia: syntez operatsii potokovoho shyfruvannia z tochnistiu do perestanovki: monohrafiia [Cryptographic encoding: Synthesis for streaming encryption operations within the accuracy of permutation: monograph], ТОV «DІSА PLIUS», Kharkiv [in Ukrainian].
10. Rudnitskyi, V.M., Pyvneva, S.V., Babenko, V.G. & et al. (2018). Kryptohrafichne koduvannia: metody i zasoby realizatsii: monohrafiia [Cryptographic encoding: methods and means of implementation: monograph], Toliatinskoho hosudarstvennii universytet [in Russian].
11. Golub, S.V., Babenko, V.G. & Rudnitskyi, S.V. (2012). “Metod syntezu operatsii kryptohrafichnoho peretvorennia na osnovi dodavannia za modulem dva” [The method of synthesis of the operations of cryptographic transformations on the basis of addition modulo two]. Systemy obrobky informatsii: zbirnyk naukovykh prats KHUPS іm. І. Kozheduba, No. 3 (101), Vol. 1, 119–122 [in Ukrainian].
12. Rudnitskyi, V.M., Babenko, V.G. & Zhylyaev, D.А. (2011), “Alhebraichna struktura mnozhyny lohichnykh operatsii koduvannia” [Construction of reverse functions for the systems of protection to information]. Nauka i tekhnika Povitrianykh Syl Zbroinykh Syl Ukrainy: naukovo-tekhnichnyi zhurnal, No. 2 (6), 112–114 [in Ukrainian].
13. Kozlovska, S.H. (2018). Syntez hrup dvokhoperandnykh operatsii kryptoperetvorennia na osnovi perestanovliuvanykh skhem [Synthesis of groups two-operand operations of criptoconversion on the basis of permutation schemes]. Suchasna spetsialna tekhnika, No. 4 (55), 47-56 [in Ukrainian].
14. Rudnitskyi, V.M., Lada, N.V. & Kozlovska, S.H. (2018). Tekhnolohiia pobudovy dvokhoperandnykh operatsii kryptohrafichnoho peretvorennia informatsii za rezultatamy modeliuvannia [Technology of two operand operations construction of information cryptographic transformation by modeling results]. Suchasni informatsiini systemy, Vol.2, No. 4, 26-30 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія ГОСТ
Бабенко В.Г. Складності та особливості побудови ефективних криптоалгоритмів. Вісник Черкаського державного технологічного університету. Серія: Технічні науки. 2014. Вип. №3. С.87–91.
Фауре Е.В., Сисоєнко С.В., Миронюк Т.В. Синтез і аналіз псевдовипадкових послідовностей на основі операцій криптографічного перетворення. Системи управління, навігації та зв’язку: зб. наук. праць. Полтава: Полтавський нац. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка, 2015. Вип. 4 (36). С. 85–87.
Фауре Е.В.,Сисоєнко С.В. Метод підвищення стійкості псевдовипадкових послідовностей до лінійного криптоаналізу. The scientific potential of the present: рroceedings of the International Scientifiс Conference (St. Andrews, Scotland, UK, December 1, 2016) / ed. N. P. Kazmyna. NGO «European Scientific Platform». Vinnytsia: PE Rogalska I. O., 2016. P. 119–122.
Миронець І.В., Миронюк Т.В., Сисоєнко С.В. Апаратна реалізація базової групи операцій перестановок, керованих інформацією. Актуальні задачі та досягнення у галузі кібербезпеки: матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. (м. Кропивницький, 23–25 листоп. 2016 р.). Кропивницький: КНТУ, 2016. С. 141–142.
Стабецька Т.А. Математичне обґрунтування узагальненого методу синтезу обернених операцій нелінійного розширеного матричного криптографічного перетворення. Наукові праці: наук.-метод. журнал. Миколаїв: ЧДУ ім. Петра Могили, 2014. Вип.238(250). Комп’ютерні технології. С.110-114.
Лада Н.В., Козловська С.Г. Застосування операцій криптографічного додавання за модулем два з точністю до перестановки в потокових шифрах. Системи управління, навігації та зв’язку: зб. наук. праць. Полтава: ПНТУ, 2018. Т. 1 (47). С. 127-130.
Бабенко В. Г., Лада Н. В. Синтез і аналіз операцій криптографічного додавання за модулем два. Системи обробки інформації: зб. наук. пр. Харків: ХУПС ім. І. Кожедуба, 2014. Вип. 2 (118). С. 116–118.
Бабенко В.Г. Дослідження матричних операцій криптографічного перетворення на основі арифметичних операцій за модулем. Системи управління, навігації та зв’язку: зб. наук. праць. К., 2012. Вип. 4 (24). С. 85–88.
Рудницький В.М., Лада Н.В., Бабенко В.Г. Криптографічне кодування: синтез операцій потокового шифрування з точністю до перестановки: монографія. Харків: ТОВ «ДІСА ПЛЮС», 2018. 184 с.
Рудницкий В.Н., Пивнева С.В., Бабенко В.Г., Миронец И.В. и др Криптографическое кодирование: методы и средства реализации: монографія. Тольят. гос. ун-т. Тольятти, 2013. 196 с.
Голуб С.В., Бабенко В.Г., Рудницький С.В. Метод синтезу операцій криптографічного перетворення на основі додавання за модулем два. Системи обробки інформації: зб. наук. праць. Х.: ХУПС ім. І. Кожедуба, 2012. Вип. 3 (101), Т. 1. С. 119–122.
Рудницький В.М., Бабенко В.Г., Жиляєв Д.А. Алгебраїчна структура множини логічних операцій кодування. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України: наук.-техн. журн. 2011. Вип. 2 (6). С. 112–114.
Козловська С.Г. Синтез груп двохоперандних операцій криптоперетворення на основі перестановлюваних схем. Сучасна спеціальна техніка: науково-практичний журнал. Київ, 2018. № 4 (55). С. 47-56.
Рудницький В.М., Лада Н.В., Козловська С.Г. Технологія побудови двохоперандних операцій криптографічного перетворення інформації за результатами моделювання. Сучасні інформаційні системи: щоквартальний науково-технічний журнал. Харків, 2018. Т. 2. № 4. С. 26-30.
Copyright (c) 2019 Н.В. Лада, Ю.В. Рудницька, С.Г. Козловська
Дослідження і синтез групи симетричних модифікованих операцій додавання за модулем чотири
Об авторах
Н.В. Лада, кандидат технічних наук, докторант, Черкаський державний технологічний університет, м.Черкаси, Україна
Ю.В. Рудницька, аспірант, Східноєвропейського університету економіки і менеджменту, м.Черкаси, Україна
С.Г. Козловська, доцент, кандидат технічних наук, Східноєвропейського університету економіки і менеджменту, м.Черкаси, Україна
Анотація
Ключові слова
Посилання
1. Babenko, V.G. (2014). Skladnosti ta osoblyvosti pobudovy efektyvnykh kryptoalhorytmiv [Complexities and specificities for constructing of effective cryptographic algorithms]. Visnyk Cherkaskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky, 3, 87–91 [in Ukrainian].
2. Faure, E.V., Sysoienko, S.V. & Mironiuk, Т.V. (2015), “Syntez i analiz psevdovypadkovykh poslidovnostei na osnovi operatsii kryptohrafichnoho peretvorennia” [Synthesis and analysis of pseudorandom sequences based on cryptographic transformation operations], Systemy upravlinnia, navihatsii ta zviazku. Zbirnyk naukovykh prats PNTU im. Yuriia Kondratiuka, No. 4 (36), 85–87 [in Ukrainian].
3. Faure, E.V. and Sysoienko, S.V. (2016), Metod pidvyshchennia stiikosti psevdovypadkovykh poslidovnostei do liniinoho kryptoanalizu. The scientific potential of the present: рroceedings of the International Scientifiс Conference. (St. Andrews, Scotland, UK, December 1, 2016) / ed. N. P. Kazmyna. NGO «European Scientific Platform». Vinnytsia: PE Rogalska I. O., pp. 119–122 [in Ukrainian].
4. Myronets, I.V., Mironiuk, Т.V. and Sysoienko, S.V. (2016), Aparatna realizatsiia bazovoi hrupy operatsii perestanovok, kerovanykh informatsiieiu. Aktualni zadachi ta dosiahnennia u haluzi kiberbezpeky: materialy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii (m. Kropyvnytskyi, 23–25 lystop. 2016 r.). Kropyvnytskyi: KNTU, 141–142 [in Ukrainian].
5. Stabetskaya, T.A. (2014), “Matematychne obgruntuvannia uzahalnenoho metodu syntezu obernenykh operatsii neliniinoho rozshyrenoho matrychnoho kryptohrafichnoho peretvorennia” [Mathematical justification of generalized method of synthesis of feedback nonlinear operations of expanded matrix cryptographic transformations]. Naukovi pratsi: naukovo-metodychnyi zhurnal. ChDU im. Petra Mohyly, Kompiuterni tekhnolohii, No. 238 (250), 110-114 [in Ukrainian].
6. Lada, N.V. & Kozlovska, S.H. (2018). Zastosuvannia operatsii kryptohrafichnoho dodavannia za modulem dva z tochnistiu do perestanovki v potokovykh shyfrakh [Applying cryptographic addition operations by module two with accuracy of permutation in stream ciphers]. Systemy upravlinnia, navihatsii ta zviazku. Zbirnyk naukovykh prats PNTU, No. 1 (47), 127-130 [in Ukrainian].
7. Babenko, V.H. & Lada, N.V. (2014). “Syntez і analiz operatsii kryptohrafichnoho dodavannia za modulem dva” [Synthesis and analysis of operations of cryptographic addition modulo two], Systemy obrobky informatsii: zbirnyk naukovykh prats KHUPS іm. І. Kozheduba, No. 2 (118), 116–118 [in Ukrainian].
8. Babenko, V.G. (2012). “Doslidzhennia matrychnykh operatsii kryptohrafichnoho peretvorennia na osnovi aryfmetychnykh operatsii za modulem” [The research of matrix operations of cryptographic transformation based on arithmetic modulo]. Systemy upravlinnya, navigatsiyi ta zvyazku. Zbirnyk naukovykh prats, No. 4 (24), 85-88 [in Ukrainian].
9. Rudnitskyi, V.M., Lada, N.V. & Babenko, V.H. (2018). Kryptohrafichne koduvannia: syntez operatsii potokovoho shyfruvannia z tochnistiu do perestanovki: monohrafiia [Cryptographic encoding: Synthesis for streaming encryption operations within the accuracy of permutation: monograph], ТОV «DІSА PLIUS», Kharkiv [in Ukrainian].
10. Rudnitskyi, V.M., Pyvneva, S.V., Babenko, V.G. & et al. (2018). Kryptohrafichne koduvannia: metody i zasoby realizatsii: monohrafiia [Cryptographic encoding: methods and means of implementation: monograph], Toliatinskoho hosudarstvennii universytet [in Russian].
11. Golub, S.V., Babenko, V.G. & Rudnitskyi, S.V. (2012). “Metod syntezu operatsii kryptohrafichnoho peretvorennia na osnovi dodavannia za modulem dva” [The method of synthesis of the operations of cryptographic transformations on the basis of addition modulo two]. Systemy obrobky informatsii: zbirnyk naukovykh prats KHUPS іm. І. Kozheduba, No. 3 (101), Vol. 1, 119–122 [in Ukrainian].
12. Rudnitskyi, V.M., Babenko, V.G. & Zhylyaev, D.А. (2011), “Alhebraichna struktura mnozhyny lohichnykh operatsii koduvannia” [Construction of reverse functions for the systems of protection to information]. Nauka i tekhnika Povitrianykh Syl Zbroinykh Syl Ukrainy: naukovo-tekhnichnyi zhurnal, No. 2 (6), 112–114 [in Ukrainian].
13. Kozlovska, S.H. (2018). Syntez hrup dvokhoperandnykh operatsii kryptoperetvorennia na osnovi perestanovliuvanykh skhem [Synthesis of groups two-operand operations of criptoconversion on the basis of permutation schemes]. Suchasna spetsialna tekhnika, No. 4 (55), 47-56 [in Ukrainian].
14. Rudnitskyi, V.M., Lada, N.V. & Kozlovska, S.H. (2018). Tekhnolohiia pobudovy dvokhoperandnykh operatsii kryptohrafichnoho peretvorennia informatsii za rezultatamy modeliuvannia [Technology of two operand operations construction of information cryptographic transformation by modeling results]. Suchasni informatsiini systemy, Vol.2, No. 4, 26-30 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія ГОСТ
Copyright (c) 2019 Н.В. Лада, Ю.В. Рудницька, С.Г. Козловська