RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Прикладная дискретная математика. Приложение // Архив

ПДМ. Приложение, 2020, выпуск 13, страницы 62–66 (Mi pdma499)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Математические методы криптографии

Xарактеристики алгоритма контроля целостности данных на основе аддитивных генераторов и $s$-боксов

В. М. Фомичевabcd, А. М. Кореневаc, Т. Р. Набиевce

a Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук, г. Москва
b Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", г. Москва
c ООО "Код Безопасности", г. Москва
d Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва
e Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

Аннотация: При проведении анализа программного обеспечения актуальна задача контроля целостности данных больших массивов, при решении которой важно обеспечить приемлемый компромисс между криптографическими свойствами алгоритма контроля целостности и ресурсами, необходимыми для его реализации. Для блоков данных размера 1 кбайт (1024 байта) предложен алгоритм генерации 128-битового кода контроля целостности (ККЦ) с положительными (с позиции синтеза) эксплуатационными и криптографическими свойствами. Алгоритм построен на основе преобразований аддитивных генераторов и $s$-боксов и реализует функцию $\psi(g^t)\colon V_{2^{13}}\to V_{128}$ со свойством полного перемешивания входных данных. При $6\le t\le 100$ каждый бит кода существенно зависит от всех битов информационного блока. При случайном равновероятном выборе начального состояния $u$ вероятность получить любой код $Q$ оценивается величиной $2^{-128}$. Среднее число опробований пар блоков $(u,u')$, где $u\ne u'$ и $Q(u)=Q(u')$, приблизительно равно $2^{64}$. Сложность вычисления функции $\psi(g^t)$ имеет порядок $t(5u+8v)$, где $u$  — вычислительная сложность суммирования двух чисел по модулю $2^{64}$; $v$  — сложность вычисления $s$-бокса. В соответствии с проведёнными экспериментами скорость генерации ККЦ варьируется в пределах от 3500 ($t=6$) до 250 Мбит/с ($t=96$), соответственно при тех же значениях $t$ время генерации ККЦ варьируется в пределах от 18 до 250 мкс.

Ключевые слова: аддитивные генераторы, контроль целостности, матрично-графовый подход, перемешивающие свойства, регистры сдвига.

УДК: 519.17

DOI: 10.17223/2226308X/13/19



© МИАН, 2024