Симметричные криптографические алгоритмы шифрования

В классе симметричных криптоалгоритмов различают блочные и поточные шифры. В первой части статьи обсуждается достаточно гибкая к изменению параметров шифрования (размеров блоков и ключей) симметричная блочная криптосистема, названная системой RSB-32 [1,2].

Основными для криптоалгоритма являются раундовые преобразования (Raund), разбитые на определенное число шагов (Step), а действие алгоритма осуществляется над блоками (Block) открытого или закры-того текстов, причем размер раундового ключа (как эле-мента общего ключа) составляет 32 бита. – это итерационный блочный шифр, который доставляет уникальную возможностью по изменению как размеров секрет-ных ключей, так и числа шагов (раундов) шифрования.

В качестве криптографических примитивов в RSB алгоритме используются стохастические операции круговой прокрутки, скользящего кодирования, нелинейной замены и перестановки байтов, причем перечисленные криптопреобразования управляются в каждом блоке индивидуальными блочными раундовыми ключами, зависящими не только от значения секретного базового раундового ключа, но и всего текста, предшествующего преобразуемому блоку.

При шифровании больших объемов данных в реальном времени (таких, например, как речь или «живое видео») применяются поточные криптографические си-стемы (шифры, генераторы). Суть поточных шифров заключается в сложении по mod 2 битов потока ключей с битами сообщений.

В современных криптосистемах по-ток ключей (поточный ключ) генерируется из короткого основного (базового) ключа с помощью однозначно определенных детерминированных алгоритмов, осуществляющих процедуру разворачивания ключа.

В статье предлагается так называемое SPB семейство по-точных криптографических алгоритмов систем, размер секретного ключа которых составляет 128 бит. Отличи-тельная особенность SPB генераторов состоит в том, что за один шаг шифрования в системе формируется блок гаммы размером 128 или 64 бит, образующийся в результате стохастических операций нелинейной подстановки (Substitution) и перестановки (Permutation), дополненные операциями стохастического сдвига и так называемого SX-преобразования.

В статье приводится сравнительный анализ эффективности (по критерию качества статистических свойств псевдослучайных последовательностей) предлагаемых криптографических алгоритмов.

Литература

1. Белецкий А.Я., Белецкий А.А. Анализ эффективности симметричных криптоалгоритмов // Електроніка та системи управління. – 2005, №2(4). – С. 17-24.
2. Белецкий А.Я., Белецкий А.А. Симметричный блочный RSB-32 криптоалгоритм // Захист інформації. – 2006, №2. – С. 42-50.