Математические методы криптографии
О перемешивающих свойствах модифицированных многомерных линейных генераторов
И. И. Хайруллин Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", г. Москва
Аннотация:
Описан новый класс регистров сдвига длины
$n$ с
$r$-битовыми ячейками,
$n>1$,
$r>1$, названных модифицированными многомерными линейными генераторами (ММЛГ). Проведено экспериментальное исследование перемешивающих свойств регистров сдвига длины
$8$ над
$V_{32}$ из класса ММЛГ, функция обратной связи которых построена на основе раундовой подстановки низкоресурсного блочного шифра SPECK. Для таких ММЛГ с различными множествами точек съёма
$D\subseteq\{0,\ldots,7\}$ рассчитаны локальные
$(0,256)$-экспоненты перемешивающих матриц, то есть для каждой матрицы
$M$ определено наименьшее натуральное число
$\gamma$, такое, что при любом натуральном
$t \ge \gamma$ положительны все столбцы матрицы
$M^t$ с номерами
$1,\ldots,32$. Вычислены показатели
$0$-совершенности, то есть наименьшие значения степеней регистрового преобразования, при которых каждая координатная функция выхода существенно зависит от всех переменных входа. Для ММЛГ с точками съёма
$0$ и
$7$ значения локального экспонента и локального показателя совершенности равны
$17$. Полученные значения сравниваются с локальными экспонентами и локальными показателями совершенности для конструктивно схожих аналогов, построенных на основе модифицированных аддитивных генераторов. Сравнение показало, что генераторы обладают схожими перемешивающими свойствами, однако в отличие от рассмотренных схем класс ММЛГ представляет интерес для использования в условиях ограниченных ресурсов.
Ключевые слова:
модифицированный многомерный линейный генератор, перемешивающие свойства, матрично-графовый подход, перемешивающая матрица, показатель совершенности, регистр сдвига, экспонент, SPECK.
УДК:
519.17
DOI:
10.17223/2226308X/12/41