Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Partial mathematical modeling and analysis of the AES system

Stachowiak Sylwia, Kurkowski Mirosław

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2023

|

Vol. 22, nr 4

64-78

EN

Many types of decision problems can be solved using mathematical modeling and analysis. Such techniques are also developed on the border of mathematical logic and computer science. A good example is the translation of the issues examined into the Satisfiability Problem (SAT) of a logical propositional formula. Unfortunately, this method is not always practical, considering the high computational complexity of solving the SAT problem. It often happens that in the studied cases, the encoding formulas contain even hundreds of thousands of clauses and propositional variables. However, even in these cases, modern SAT solvers can sometimes successfully solve these problems. This approach can be used to cryptanalyze some symmetric ciphers or parts/modifications. In this case, the encryption algorithm is first translated into a boolean formula. Then additional formulas are created to encode randomly selected plaintext and the key bits. Using the SAT solver; we can count the values of the ciphertext bits. Then, using the SAT solver again, we proceed to the cryptanalysis of the cipher with the selected plaintext and proper ciphertext, looking for the bits of the encryption key. In this paper, we will present the new results of how SAT techniques behave against representative fragments of the AES cipher, the current standard for symmetric encryption. We also compare the results obtained in this case by several SAT solvers. In addition, we present the results of the SAT-solver CryptoMiniSat obtained during the attack on the 1st round of the AES-128 cipher.

2

Lingwistyczny i matematyczny atak na szyfry kluczem polskich sukcesów w zakresie kryptoanalizy w XX wieku

Nowik Grzegorz

Wiadomości Matematyczne

|

2019

|

T. 55, Nr 2

281--302

PL

Autor przedstawia historię powstania polskiego radiowywiadu, łamania kodów i szyfrów podczas wojny z bolszewicką Rosją i, później, z Niemcami w czasie II wojny światowej. Omawia jak stosowanie metod lingwistycznych i matematycznych pozwoliło złamać kod Enigmy i umożliwiło poznanie utajnionej korespondencji przeciwnika.

3

Atak za pomocą kostek na szyfr blokowy CTC

Dawiec M., Paszkiewicz A.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 8-9

674--678, CD

PL

Celem ataku za pomocą kostek na ustalony szyfr symetryczny jest wyznaczenie jego klucza. W artykule przedstawiono szybki algorytm wyszukiwania kostek użytecznych kryptograficznie, w którym wykorzystywana jest znajomość architektury atakowanego szyfru. Jako przykład skuteczności nowego algorytmu zaprezentowano atak na 5-rundowy szyfr blokowy CTC.

EN

Main aim of the Cube Attack on a given symmetric cipher is determining its key. In this paper we present a fast algorithm for determining cryptographically useful cubes. It is assumed, the architecture of the cipher to be cracked is publically known. The method is powerfull and as example of its effectivity we present an attack on the 5-round CTC-cipher.

4

Analiza bezpieczeństwa Microsoft RMS

Dmitruk J., Kaczyński K.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2017

|

Vol. 66, nr 4

75--88

PL

Microsoft Rights Management Services (RMS) to system mający zapewniać ochronę i prawidłowe użytkowanie dokumentów elektronicznych. RMS pozwala na stosowanie różnej polityki dostępu do dokumentu, pozwalając na kontrolę jego obiegu i wykorzystania. System umożliwia zdefiniowanie polityki dostępu nie tylko w momencie tworzenia danego dokumentu, lecz także po jego dystrybucji. Microsoft RMS wykorzystuje szereg zaawansowanych mechanizmów kryptograficznych mających zapewnić bezpieczeństwo usługi. W niniejszej pracy została przeprowadzona analiza bezpieczeństwa usługi RMS, wskazująca na istnienie szeregu luk w ochronie dokumentów. Zaproponowane zostały metody rozwiązania podstawowych problemów, w szczególności związanych z zapewnieniem integralności danych.

EN

Microsoft Rights Management Services (RMS) is a system designed to ensure the protection and proper use of electronic documents. RMS allows to apply different access policies for documents, thus allowing to control their use in time. The system allows not only defining access policies at document creation, but also after its distribution. Microsoft RMS uses a number of advanced cryptographic mechanisms and primitives to ensure overall service security. In this paper, we have analyzed the security of RMS, indicating a number of possible gaps. The methods of solving those problems, especially those related to data integrity, have been proposed.

5

Wsparcie kryptologiczne bezpieczeństwa narodowego : rozwiązania systemowe w wybranych państwach i uwarunkowania implementacji w Polsce

Adamski J.

Zeszyty Naukowe AON

|

2016

|

nr 1(102)

38--46

PL

W artykule dokonano przeglądu rozwiązań systemowych w zakresie wsparcia kryptologicznego bezpieczeństwa narodowego, funkcjonujących w wybranych krajach. Wyniki skonfrontowano ze stanem obecnym w Polsce. Autor wnioskuje, że w erze postępującej cyfryzacji zdolność państwa do zapewnienia skutecznej ochrony kryptograficznej własnych procesów informacyjnych i decyzyjnych stała się niezbędnym elementem wsparcia bezpieczeństwa narodowego i zapewnienia suwerenności. Wykorzystując analizę SWOT, wskazuje uwarunkowania dla wprowadzenia rozwiązania systemowego w powyższym zakresie w Polsce.

EN

The article provides a conspectus of systemic solutions in the field of cryptologic support for national security operative in selected countries. The results were confronted with the current state of affairs in Poland. The author concludes that in the era of ubiquitous digitalisation the ability of a state to provide an effective cryptographic protection of its own information flow and decision processes has become an essential element supporting the national security and sovereignty. Employing SWOT analysis he identifies conditioning for mandating a systemic solution in the abovementioned field in Poland.

6

Kryptoanaliza algorytmu szyfrującego HPM14

Rzońca D.

Studia Informatica

|

2015

|

Vol. 36, nr 3

5--10

PL

W artykule przeanalizowano jeden z opisywanych w literaturze algorytmów szyfrujących, bazujący na niestandardowym zastosowaniu kryptograficznie silnych funkcji skrótu. Wskazano jego potencjalne słabości i możliwe do przeprowadzenia ataki. Jeden z nich wymaga częściowej znajomości tekstu jawnego, drugi jedynie nierównomiernego rozkładu bitów (nieznanego intruzowi) na poszczególnych pozycjach bloku wiadomości.

EN

The paper analyzes the encryption algorithm, described in the literature, based on a custom application of cryptographically strong hash functions. Potential weaknesses and possible attacks have been described. One of them requires partial knowledge of the plaintext, while the second one needs only the uneven distribution of bits (unknown to intruder) at different positions of message blocks.

7

Nowe wyzwania dla polskiej kryptologii drugiej dekady XXI wieku

Bondaryk K., Pomykała J.

Studia Bezpieczeństwa Narodowego

|

2014

|

R. 4, Nr 6

19--31

PL

W artykule analizujemy wyzwania dla polskiej kryptologii XXI wieku ze szczególnym uwzględnieniem potrzeb narodowej kryptologii i roli, jaką spełniają w niej wybrane dziedziny matematyki, takie jak teoria liczb i geometria algebraiczna. W szczególności pokreślono rolę i bezpieczeństwo kryptosystemów bazujących na iloczynach dwuliniowych, a także problemy złożoności obliczeniowej ważnych dla kryptologii algorytmów deterministycznych. Wskazano na znaczenie funkcji typu L we współczesnej kryptograﬁi i kryptoanalizie.

EN

In this paper we analyze the challenges for the twenty-ﬁrst century Polish cryptology with special emphasis on the needs of the national cryptology and the role they perform in the selected areas of mathematics such as number theory and algebraic geometry. In particular, westress the role and security of bilinear based cryptosystems, as well as the problems of computational complexity of deterministic algorithms important for cryptology. We pointed out the importance of L-functions in modern cryptography and cryptoanalysis.

8

Algorytmy inspirowane naturą w kryptoanalizie

Polak I., Boryczka M.

Studia Bezpieczeństwa Narodowego

|

2014

|

R. 4, Nr 6

185--197

PL

W dzisiejszych czasach ochrona informacji jest niezwykle istotna, a jednym z elementów zapewniających ową ochronę jest kryptograﬁa. Tu z kolei ważną rolę odgrywa kryptoanaliza, która pozwala badać bezpieczeństwo używanych szyfrów. Oprócz typowo analitycznego podejścia do łamania szyfrów (jak kryptoanaliza różnicowa, kryptoanaliza liniowa czy analiza statystyczna) od kilkunastu lat do tego celu zaprzęga się różnego rodzaju niedeterministyczne systemy inspirowane naturą. Użycie takich technik nie jest do końca intuicyjne – w kryptoanalizie często ważne jest znalezienie jednego konkretnego klucza (rozwiązania optymalnego), a każde inne rozwiązanie daje kiepskie rezultaty, nawet jeśli jest blisko optimum globalnego.

EN

Nowadays protection of information is very crucial and cryptography is a signiﬁcant part of keeping information secure. Here in turn cryptanalysis plays an important role by examining the safety of ciphers used. Besides the analytical approach to ciphers breaking (eg. diﬀerential cryptanalysis, linear cryptanalysis, statistical analysis) for this purpose there are several kinds of non-deterministic, inspired by nature systems applied. It is not intuitive - as in cryptanalysis often it is important to ﬁnd the exact key used (optimal solution) and every other solution is giving poor results, even if it is near global optimum.

9

Akceleracja obliczeń kryptograficznych z wykorzystaniem procesorów GPU

Bęza P., Gocławski J., Mral P., Sapiecha P.

Studia Bezpieczeństwa Narodowego

|

2014

|

R. 4, Nr 6

341--357

PL

Problem spełnialności formuł rachunku zdań SAT jest jednym z fundamentalnych oraz otwartych zadań we współczesnej informatyce. Jest on problemem NP-zupełnym. To znaczy, że wszystkie problemy z klasy NP możemy sprowadzić do problemu SAT w czasie wielomianowym. Co ciekawe, wśród problemów z klasy NP istnieje wiele takich, które są ściśle związanych z kryptologią, na przykład: faktoryzacja liczb – ważna dla RSA, łamanie kluczy szyfrów symetrycznych, znajdowanie kolizji funkcji skrótu i wiele innych. Odkrycie wielomianowego algorytmu dla SAT skutkowałoby rozwiązaniem problemu milenijnego: P vs. NP. Cel ten wydaje się bardzo trudny do osiągnięcia – nie wiadomo nawet czy jest możliwy. Mając nieco mniejsze aspiracje możemy projektować algorytmy heurystyczne lub losowe dla SAT. W związku z tym, głównym celem autorów pracy jest przedstawienie projektu równoległego SAT Solvera bazującego na algorytmie WalkSAT, w tym procesu jego implementacji z wykorzystaniem środowiska programistycznego OpenCL oraz komputera wyposażonego w karty graﬁczne NVIDIA Tesla. Wraz z dynamicznym rozwojem technologii procesorów typu GPU oraz układów FPGA, jak również przenośnością rozwiązań stworzonych w Open CL, kierunek takich prac staje się interesujący ze względu na uzyskiwaną efektywność obliczeniową, jak również szybkość prototypowania rozwiązań.

EN

The Boolean satisﬁability problem SAT is one of the fundamental and open tasks in present-day information science. This problem is NP-complete. It means that all NP problems can be reduced to SAT in polynomial time. Interestingly, among NP problems, there are many closely related to cryptology, for example: factorization of numbers – important for RSA, breaking keys of symmetric ciphers, ﬁnding collisions of hash functions and many others. The discovery of the polynomial algorithm for SAT would result in resolving one of Millennium Prize Problems: P vs. NP. This objective seems to be hard to achieve – it’s unknown if it is even possible. With slightly lower aspirations, we can design heuristic or random algorithms for SAT. Therefore, the main goal of our study is to present a project of parallel SAT Solver based on WalkSAT algorithm, including its implementation using the OpenCL programming environment and a computer equipped with NVIDIA Tesla graphics cards. With the rapid development of GPU technology and FPGAs, as well as portability of solutions created in OpenCL, the direction of such works becomes interesting because of computational eﬃciency gained, as well as solution prototyping rate.

10

Kryptograficzne funkcje skrótu

Rodwald P.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2013

|

R. 54 nr 2 (193)

91--102

PL

Celem artykułu jest przegląd informacji dotyczących funkcji skrótu oraz przedstawienie najnowszych osiągnięć kryptografii w tym zakresie. Wyjaśnione są podstawowe pojęcia dotyczące funkcji skrótu, ich zastosowanie oraz metody ataków. Pokazany jest bieżący stan kryptoanalizy znanych i powszechnie stosowanych funkcji skrótu: MD4, MD5, SHA. Na zakończenie omówiona jest przyszłość funkcji skrótu i zakończony konkurs na nowy standard funkcji SHA-3.

EN

The article presents a synthesis of information about the hash function and shows the latest developments in this field of cryptography. Basic concepts of the hash function are explained: definition, properties, classification, usage of the hash function and methods of attacks. The current state of cryptanalysis of known and commonly used hash functions (MD, SHA) is shown as well as consequences coming from this. At the end the attention will be paid to the future of the hash function and the current state of art in the competition for developing the new standard of SHA-3 function.

11

Projektowanie ataku z kompromisem czasu i pamięci na przykładzie szyfru A5/1

Kanciak K., Misztal M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2013

|

Vol. 62, nr 4

77-94

PL

W artykule przeanalizowano różne warianty ataku brutalnego z fazą obliczeń wstępnych (lub inaczej ataku kompromisu czasu-pamięci) na przykładzie algorytmu strumieniowego A5/1. Omówiono również teoretyczną skuteczność różnych wariantów ataku, przedstawiono wyniki optymalizacji parametrów ataku, sformułowano wnioski dotyczące projektowania ataku kompromisu czasu-pamięci. Przedstawione zostały także otrzymane wyniki kryptoanalizy algorytmu A5/1 w zestawieniu z oczekiwanymi wartościami teoretycznymi.

EN

The paper discusses variants of time memory tradeoff attack. The article uses A5/1 stream cipher as an example. The article describes known variants of the attack with their theoretical effectiveness. Results of tradeoff parameters optimization are presented. The article covers conclusions on tradeoffs design and comparison of obtained A5/1 algorithm cryptanalysis results with expected theoretical values.

12

Statistics in cyphertext detection

Gancarczyk G., Dąbrowska-Boruch A., Wiatr K.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2011

|

Z. 251

67-85

EN

Mostly when word encrypted occurs in an article text, another word decryption comes along. However not always knowledge about the plaintext is the most significant one. An example could be a network data analysis where only information, that cipher data were sent from one user to another or what was the amount of all cipher data in the observed path, is needed. Also before data may be even tried being decrypted, they must be somehow distinguished from non-encrypted messages. In this paper it will be shown, that using only simple Digital Data Processing, encrypted information can be detected with high probability. That knowledge can be very helpful in preventing cyberattacks, ensuring safety and detecting security breaches in local networks, or even fighting against software piracy in the Internet. Similar solutions are successfully used in steganalysis and network anomaly detections.

PL

Nowoczesna kryptografia wykorzystuje wyszukane i skomplikowane obliczeniowo przekształcenia matematyczno-logiczne w celu ukrycia ważnej informacji jawnej przez osobami niepowołanymi. Przeważająca większość z nich nadal odwołuje się do postawionego w roku 1949 przez Claude'a E. Shannona postulatu, że idealnie utajniona informacja charakteryzuje się tym, że żaden z pojawiających się w niej symboli nie jest bardziej prawdopodobny niż inne spośród używanego alfabetu znaków. Zgodnie z tą definicją dane idealnie zaszyfrowane w swej naturze przypominają dane losowe o rozkładzie równomiernym, czyli przypomina swoim rozkładem szum biały. Koncepcja detektora opiera się o algorytm analizujący podawane na wejściu dane pod względem ich podobieństwa do szumu białego. Wielkości odniesienia są bardzo dobrze znane, a ich ewentualne wyprowadzenie nie przysparza żadnych trudności. Wyznaczając w sposób doświadczalny granice tolerancji dla każdego z parametrów uzyskuje się w pełni działający algorytm, dokonujący w sposób zero-jedynkowy klasyfikacji na jawny/tajny. W grupie przedstawionych 14 Parametrów Statystycznych pojawiają się takie jak: energia, wartość średnia czy też momenty centralne. Na ich podstawie można stworzyć klasyfikator pierwszego poziomu. Efektywność poprawnego rozróżnienia danych przez klasyfikator pierwszego rzędu waha się w granicach od 80% do 90% (w zależności od użytej w algorytmie wielkości). W celu zwiększenia wykrywalności danych proponuje się, a następnie przedstawia, klasyfikator drugiego rzędu, bazujący na dwóch lub więcej, wzajemnie nieskorelowanych Parametrach Statystycznych. Rozwiązanie takie powoduje wzrost sprawności do około 95%. Zaproponowany w artykule algorytm może być wykorzystany na potrzeby kryptoanalizy, statystycznej analizy danych, analizy danych sieciowych. W artykule przedstawiona jest także koncepcja klasyfikatora trzeciego rzędu, wykorzystującego dodatkowo informacje o charakterze innym niż statystyczny, na potrzeby prawidłowej detekcji danych zaszyfrowanych.

13

Zastosowanie technik algebraicznych w kryptoanalizie różnicowej na przykadzie szyfru blokowego DES

Gąsecki A., Misztal M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2011

|

Vol. 60, nr 3

379-390

PL

Artykuł omawia nowy sposób ataku na szyfr blokowy DES. Zaprezentowany pomysł polega na połączeniu dwóch znanych metod kryptoanalizy, tj. kryptoanalizy różnicowej oraz ataku algebraicznego. W artykule scharakteryzowano budowę algorytmu, elementy wykorzystanych ataków oraz sposób ich połączenia. Przedstawione zostały także otrzymane wyniki oraz omówiono efekty w porównaniu z zaprezentowanymi metodami kryptoanalizy stosowanymi oddzielnie.

EN

Article describes a new method of cryptanalysis of block cipher DES. Presented idea combines two, already known techniques, namely differential crypt-analysis and algebraic attacks. The article covers a description of the block cipher DES, used elements of attacks and the way of their combination. Then, comes the presentation of the results and comparison with already known techniques of cryptanalysis, but used separately.

14

Safety mechanisms of ZigBee technology for safety-related industrial applications

Ondrasina T., Franekova M.

Archives of Transport System Telematics

|

2011

|

Vol. 4, iss. 2

43-47

EN

Authors describe the possibilities of a wireless technology used within safety-critical applications with orientation to selection the computationally safety cryptography techniques. Undetected corruption of data transmission can cause substantially considerable damages within equipments, environments or demands on human health and this is reason why systems have to be designed so that guarantee required Safety Integrity Level. For this reason the safety-related wire or wireless machines must have implemented a number of safety mechanisms located into special safety or security profiles. Nowadays, after acceptation of the new standard ISA 100.11a the barrier was broken towards the use of wireless machine-to-machine communications in standard and safety-related communication, too. ZigBee technology is very accepted standard which fulfils the requirements to the wireless industrial communication system. The main part of the paper describes the possible attacks to ZigBee communications based on cryptography mechanisms with orientation to Denial-of-Service attack. The practical part contains the results of ZigBee sensor network testing in laboratory conditions with demonstration of error-control mechanisms of MESH topology and cryptoanalytic’s attacks based on monitoring of traffic are mentioned as well.

15

Problematyka bezpieczeństwa w wybranych technikach kryptograficznych

Ambrozik W., Błaszczyk R.

Studia Informatica

|

2010

|

Vol. 31, nr 2B

159-172

PL

Celem pracy jest porównanie współczesnych algorytmów faktoryzacji w kontekście kryptosystemu RSA. W tym celu przeprowadzono praktyczne badania różnych metod oraz ocenę ich efektywności. Aby realizować ten cel konieczna była gruntowna analiza tych metod, ale ograniczone możliwości pracy uniemożliwiają jej przedstawienie.

EN

The aim of the paper is to compare modern algorithms of factorization in the context of RSA cryptosystem. Author presents results of practical experiments based on different methods and evaluations of their efficiency. Obtained results needed thorough analysis of formalization of these methods. Because of limitations of the paper it is not possible to present the whole analysis.

16

System typu SoC do kryptoanalizy szyfrów opartych na krzywych eliptycznych

Orkiszewski M., Wojciechowski T., Rawski M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 7

745-748

PL

W pracy zaprezentowano system typu SoC (System-on-Chip) zrealizowany w układach FPGA wspomagający obliczenia pozwalające na złamanie szyfru opartego na krzywych eliptycznych. Do ataku kryptoanalitycznego wykorzystano algorytm rho Pollarda. System zbudowany jest ze sprzętowych jednostek obliczeniowych HardRho pracujących pod kontrolą procesora NiosII i wykorzystuje interfejs Ethernet do komunikacji zewnętrznej. Omówiona została koncepcja budowy rozproszonego systemu obliczeniowego składającego się z jednostek obliczeniowych będących systemami typu SoC.

EN

Public-key cryptosystems allow secure connections and data exchange through unsafe communication channel without the need of a previous secure key exchange. One of popular cryptosystems used nowadays is Elliptic Curve Cryptosystems (ECC). Cryptanalytic attack on ECC system involves solving the Elliptic Curve Discrete Logarithm Prob-lem (ECDLP). The best known algorithm used to solve ECDLP is Pollard's rho method. So far successful attacks on ECC systems have mostly been based on distributed computer networks. In this paper a hardware cryptanalytic system is presented. The system is implemented in FPGA devices and performs computations of rho Pollard's algorithm. System is based on SoC solution (System-on-Chip) and works under control of a central server in order to form a greater distributed computing system. In the first paragraph of this paper there are presented the aim of work as well as the reasons for choosing FPGA devices and SoC solution. The second paragraph gives the theoretical background [3, 4, 5], explains the basic terms and presents the rho Pollard's algorithm [6, 7]. The third paragraph describes HardRho computation unit HardRho hardware (Fig. 1) and shows differences between the current and recent unit version of unit described in [8, 9]). The fourth paragraph of the paper deals with the SoC solution composed of several HardRho units, NiosII processor and Ethernet communication interface. The system structure (Fig. 2) and internal components [11, 12] are presented. The fifth paragraph is nfocused on the results of implementation and the estimated time of cryptanalysis of an elliptic curve ECC2-89 [1] (Tab. 1). The HardRho unit and [13] are compared (Tab. 2). The obtained results suggest high efficiency of the presented SoC solution. The future investigations and possible optimisation of the system are discussed.

17

Approximation table computing algorithms in cryptanalysis of block ciphers

Chmiel K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 10

1174-1178

EN

Approximation algorithms based on definitions of differential and linear equations, developed for computation of single element of the approximation tables, are of exponential time complexity. Fast general algorithms, for computation the best nonzero approximations in at worst linear time for a single element, without memory needed for storage of the whole table are presented in the paper. To frequently used components of block ciphers belong arithmetic sum and subtraction functions. For these functions are presented fast specialized algorithms computing a single element of the approximation tables in linear time.

PL

Do najważniejszych ogólnych metod analizy kryptograficznej szyfrów blokowych należą kryptoanaliza różnicowa i kryptoanaliza liniowa. W obu metodach wykorzystywane są równania, które w sposób przybliżony, z pewnym prawdopodobieństwem, opisują działanie szyfru. Równania te nazywane są aproksymacjami różnicowymi lub liniowymi. Dla dowolnej funkcji f o n binarnych wejściach i m binarnych wyjściach zbiór wszystkich aproksymacji różnicowych lub liniowych może być reprezentowany w postaci tablicy aproksymacji o rozmiarze O(2n+m). W artykule przedstawiono algorytmy obliczania tych tablic. Oparte na definicji aproksymacji różnicowej lub liniowej algorytmy obliczają pojedynczą wartość tablicy aproksymacji w czasie wykładniczym. Ogranicza to zastosowanie tych podstawowych algorytmów do funkcji składowych szyfru o niewielkiej liczbie binarnych wejść i wyjść. Przedstawione w artykule szybkie ogólne algorytmy obliczają najlepszą niezerową aproksymację różnicową i liniową w co najwyżej liniowym czasie O(n+m) dla pojedynczego elementu bez angażowania pamięci potrzebnej do przechowania całych tablic. Do często stosowanych elementów składowych szyfrów blokowych należą funkcje sumy i różnicy arytmetycznej. Dla tych funkcji przedstawiono w artykule szybkie specjalizowane algorytmy obliczające pojedynczy element tablic aproksymacji w czasie liniowym.

18

Scalable PP-1 block cipher

Bucholc K., Chmiel K., Grocholewska-Czuryło A., Idzikowska E., Janicka-Lipska I., Stokłosa J.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2010

|

Vol. 20, no 2

401-411

EN

A totally involutional, highly scalable PP-1 cipher is proposed, evaluated and discussed. Having very low memory requirements and using only simple and fast arithmetic operations, the cipher is aimed at platforms with limited resources, e.g., smartcards. At the core of the cipher's processing is a carefully designed S-box. The paper discusses in detail all aspects of PP-1 cipher design including S-box construction, permutation and round key scheduling. The quality of the PP-1 cipher is also evaluated with respect to linear cryptanalysis and other attacks. PP-1's concurrent error detection is also discussed. Some processing speed test results are given and compared with those of other ciphers.

19

Realizacja układu do kryptoanalizy szyfrów opartych na krzywych eliptycznych w strukturach reprogramowalnych

Orkiszewski M., Wojciechowski T., Majkowski P., Rawski M., Wojtyński M., Staworko M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2009

|

nr 2-3

68-73

PL

Opisano jednostkę sprzętową służącą do efektywnego rozwiązywania zagadnienia logarytmu dyskretnego na krzywych eliptycznych zdefiniowanych nad ciałem GF(2n) za pomocą równoległej wersji algorytmu rho Pollarda. Rozwiązanie tego zagadnienia umożliwia ataki kryptoanalityczne na szyfry oparte na krzywych eliptycznych. Zaprezentowano wyniki implementacji oraz zbadano efektywność obliczeń.

EN

This paper describes hardware unit designed for effective solving Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem using parallel version of rho Pollard's algorithm. Solving this problem allows cryptanalytic attacks on Elliptic Curve Cryptosystems. In the paper results of system implementation are presented, also effectiveness of calculations are analyzed.

20

Rough evaluation of block ciphers

Chmiel K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 10

835-838

EN

In the paper a rough evaluation of block ciphers method is presented. As a criterion of quality, effectiveness of the best nonzero linear approximation is taken. The main idea of the method is to evaluate the best nonzero linear approximation of a cipher by a composition of the best nonzero linear approximation of a single iteration. A block cipher quality is compared to quality of a comparative algorithm, with the same block length. The method is applied to a DES-like cipher and to the PP-1 cipher which is a scalable SPN.

PL

W artykule przedstawiono zgrubną metodę oceny szyfrów blokowych. Jako kryterium jakości przyjęto efektywność najlepszej niezerowej liniowej aproksymacji. Główna idea prezentowanej metody polega na ocenie najlepszej niezerowej liniowej aproksymacji szyfru przez złożenie najlepszej niezerowej liniowej aproksymacji pojedynczej iteracji. Jakość szyfru porównywana jest z jakością algorytmu porównawczego o tej samej długości bloku. Rozpatrzono własności aproksymacji szyfru blokowego istotne dla oceny. Metoda zgrubna zapewnia górne ograniczenie efektywności najlepszej niezerowej aproksymacji szyfru o właściwie skonstruowanej funkcji iteracji h. Dla funkcji h wprowadzono S-blok zastępczy klasy qa o s bitach wejściowych. Sformułowano następnie twierdzenie, które dla znanych parametrów S-bloku zastępczego określa liczbę iteracji r, wymaganych dla szyfru blokowego by dorównał jakością algorytmowi porównawczemu. Z twierdzenia tego wynika między innymi, że realizacja szyfru o bloku 256 bitowym i większych dla qa = 4 nawet przy s = 16 wymaga większej liczby iteracji niż 16. Metodę zgrubną zastosowano do szyfru typu DES rozumianego jako szyfr o strukturze Feistela z dowolną funkcją f i do szyfru PP-1, który jest skalowalną siecią podstawieniowo-permutacyjną (SPN). W szczególności pokazano, że zgodnie z metodą zgrubną 64-bitowy wariant szyfru PP-1 o 11 rundach ma znacznie lepszą jakość niż 64-rundowy algorytm DES, który osiąga jakość algorytmu porównawczego dopiero po poprawieniu S bloków S1, S5 i S7 do klasy jakości 4.