Спосіб криптографічного перетворення інформації

Спосіб криптографічного перетворення інформації, який полягає в тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді 128 бітних блоків, 3 порядку; b - фіксований восьмиразрядний векторстовпець. Підстановка є детерміноване перетворення, що представляє собою нелінійну заміну байт, яка виконується за допомогою S-блоків незалежно для кожного вхідного байта та реалізує відображення j:X®Y, де X - множина вхідних векторів х={хо, x1,..., х7}, Y - множина вихідних векторів у={уо, у1,.....у7}. Вихідний вектор можна подати як у=j(х)=М×х-1+b, тобто кожний у={уо, y1,..., у7} залежить лише від х={хо, x1,..., х7} та не залежить від випадкової величини, що задається, наприклад, цикловим ключем. Недоліком способу-прототипу є те, що підстановка виконується як детерміноване перетворення, що не дає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом перемішування інформаційних даних. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб криптографічного перетворення інформації який, за рахунок введення випадкової величини, що задається, наприклад, цикловим ключем, дозволить реалізувати підстановку як стохастичне перетворення та надасть змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом перемішування інформаційних даних. Поставлена задача вирішується за рахунок використання стохастичного функціонального перетворення у=j(х, g), де g - випадкова величина, що задається, наприклад, цикловим ключем. Технічний результат, який може бути отриманий при здійснені винаходу, полягає в отриманні можливості виконувати підстановку як стохастичне перетворення, що надає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом перемішування інформаційних даних. Сутність запропонованого способу криптографічного перетворення інформації полягає в тому, що інформаційну послідовність подають у вигляді 128 бітних блоків, які підлягають ітеративній обробці примітивними криптографічними перетвореннями: мікшування (mix) - за допомогою блоків мікшування стовпців (блоків MixColumn); підстановка (substitution) - за допомогою блоків підстановок (S-блоків); функціональні операції циклічного зсуву і додавання за модулем 2 - за допомогою відповідних пристроїв. Ітеративна обробка полягає у багатократному виконанні однакових груп перетворень, що забезпечують необхідні умови стійкості криптографічного перетворення: розсіювання (за допомогою блоків MixColumn) та перемішування (за допомогою S-блоків) інформаційних даних. Матриці підстановки, за допомогою яких будують S-блоки є інвертуємими матрицями, що утворюють із використанням композиції двох перетворень: 1. Отримання мультиплікативно зворотнього елемента х-1 над розширеним кінцевим полем 27584 4 Галу a GF(28), яке будується за кільцем многочленів з операціями по модулю незвідного многочлену g(x). При цьому приймається, що якщо х=0, то х-1=0. 2. Виконання афінного перетворення М×х-1+b над примітивним двійковим полем Галуа GF(2), де М - фіксована обернена матриця восьмого порядку; b - фіксований восьмиразрядний векторстовпець. Підстановка є стохастичне перетворення, що представляє собою нелінійну заміну байт, яка виконують за допомогою S-блоків незалежно для кожного вхідного байта та реалізує відображення j:(Х, Г)®У, де X - множина вхідних векторів х={хо, х1,..., х7}, Y - множина вихідних векторів у={уо, у1,..., у7}, Г - множина випадкових векторів g={gо, g1,..., g7}, що задаються, наприклад, цикловим ключем. Вихідний вектор можна подати як у=j(х, g)=М×(х×g)+b, де множення х×g виконується над розширеним кінцевим полем Галуа GF(28). Кожний у={уо, y1,…, у7} залежить як від x={xo, x1,..., x7} так і від випадкової величини g={gо, g1,..., g7}, що задається, наприклад, цикловим ключем. Таким чином, за рахунок введення випадкової величини, що задається, наприклад, цикловим ключем, вдається реалізувати підстановку як стохастичне перетворення, що надає змогу гнучко змінювати параметри криптографічної обробки та динамічно керувати процесом перемішування інформаційних даних. ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ: 1. National Institute of Standards and Technology, "FIPS-46-3: Data Encryption Standard." Oct. 1999. Available at http://csrc.nist.gov/publications/fips/ 2. National Institute of Standards and Technology, "FIPS-197: Advanced Encryption Standard." Nov. 2001. Available at http://csrc.nist.gov/publications/fips/