Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Stosowanie szyfrów blokowych

100%

Sadowski A. , Sadowski R.

|

tom nr 7/8

42-44

PL

Szyfrowanie informacji przechowywanych w systemach informatycznych jest jedną z podstawowych metod ich ochrony. Zaszyfrowana wiadomość jest 'nieczytelna' dla osoby, która chce poznać tę wiadomość, a nie ma do tego prawa.

2

Approximation table computing algorithms in cryptanalysis of block ciphers

75%

Chmiel K.

|

tom 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.

3

Komputerowe wspomaganie projektowania symetrycznych szyfrów blokowych opartych na strukturach permutacyjno - podstawieniowych

75%

Wolaniuk L.

|

tom nr 5

1646-1658

PL

W artykule zaprezentowano ideę komputerowego wspomagania projektowania szyfrów blokowych opartych na warstwowych strukturach permutacyjno-podstawieniowych. Opisano zostały zasady działania i rolę takich szyfrów we współczesnym bezpieczeństwie komputerowym, ze szczególnym uwzględnieniem standardu AES. Dokonana została analiza struktury powyższych szyfrów pod kątem automatyzacji procesu ich projektowania. Przedstawione zostały zasady projektowania dotyczące współczesnych blokowych szyfrów symetrycznych oraz ich komponentów szczególnie tzw. s-box’ów. Zaprezentowana została idea architektury systemu informatycznego wspomagającego proces projektowania szyfrów blokowych oraz praktyczne wyniki prac na takim systemem. Omówiona została idea uniwersalnego narzędzia informatycznego do projektowania blokowych szyfrów symetrycznych.

EN

The problems of computer aided design of symmetric block ciphers based on substitution-permutation networks is presented. Main principles of working such ciphers and their role in contemporary computer security with a particular mention for AES has been described. Structure of such ciphers has been analyzed according to its design automation. Design rules of modern block ciphers and their components, especially s-box’s, have been presented. The idea of system to support designing such ciphers has been proposed. Also results of researches on such system and idea of universal software tool for supporting symmetric block ciphers design are presented.

4

Rough evaluation of block ciphers

75%

Chmiel K.

|

tom 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.

5

Fault Attack Technique Against Software Implementation of a Block Cipher

75%

Bucholc K.

|

tom R. 55, nr 10

831-834

EN

In this paper a fault attack technique against software implementation of a block cipher is described. Implementation for 8-bit processor (similar to those used in embedded applications e.g. smart cards) was examined. There is shown that 2 specific pairs plaintext - faulty ciphertext suffice to break the cipher. The method was illustrated in PP-1 cipher, but it is applicable to any software implementations of the Substitution-Permutation Networks such that the main key, or all the round keys. It can be deduced from round key for the first round.

PL

W artykule przedstawiono atak na szyfr blokowy przy użyciu celowo wprowadzanych defektów. Taka metoda ataku (ang. fault attack) należy do najskuteczniejszych metod łamania szyfrów. Najczęściej wykorzystywana jest do atakowania implementacji sprzętowych szyfru. W prezentowanej pracy za przedmiot badań wybrano implementację programową, przy czym procesor wraz z programem w pamięci traktowany był jak układ sprzętowy. Wybrano 8-bitowy procesor (podobny do wykorzystywanego w kartach procesorowych (ang. smart cards)). Eksperymenty przeprowadzono posługując się specjalnie opracowaną maszyną wirtualną rozszerzoną o moduł do wstawiania uszkodzeń. Wykorzystano następujące modele uszkodzeń: sklejenie z zerem, sklejenie z jedynką i odwrócenie wartości bitu. Przedmiotem eksperymentów był szyfr blokowy o nazwie PP-1. W pracy krótko przedstawiono zasadę działania algorytmu szyfrującego. Następnie przeanalizowano wpływ defektów na wyniki szyfrowania. Rozważono defekty pojedyncze i wielokrotne. Szczególną uwagę zwrócono na pojawianie się wyników odpowiadających wersji szyfru zredukowanej do jednej rundy. (Normalnie szyfr wykorzystuje 11 rund). Jednorundowe wersje szyfrów blokowych są bardzo łatwe do złamania. Badania wykazały, że prawdopodobieństwo wystąpienia wyniku odpowiadającego jednorundowej wersji szyfru jest wystarczająco duże, aby można było zastosować tę technikę ataku w praktyce. Stwierdzono także, że pewne obszary pamięci programu są bardziej wrażliwe na defekty niż inne. Koncentrując się na obszarach wrażliwych można znacząco zwiększyć prawdopodobieństwo sukcesu.