Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Разработка моделей криптографической защиты информации. Монография
.pdf
40. Молдовян А.А., Молдовян Н.А. Псевдовероятностные скоростные
блочные шифры для программной реализации. Кибернетика и
системный анализ. - Киев.-1997. -№4. -С. 133-141.
41. Молдовян А.А., Молдовян Н.А. Скоростные шифры на базе нового
криптографического примитива // Безопасность информационных
технологий. - 1999. -№1. -С. 82-88.
42. Молдовян А.А., Молдовян Н.А., Советов Б.Я. Криптография. - СПб.:
Лань, 2000. - 224 с., ил.
43. Молдовян А.А., Молдовян Н.А. Способ блочного шифрования данных.
Патент РФ № 2106752. МПК 6 Н 04 L 9/00. - Бюл. № 7 от 10.03.98.
44. Грэхем Р., Кнут Д., Паташник О. Конкретная математика. Основание
информатики. Пер. с англ. М.: Мир, 1998. 703 с.
45. Смагин А.А., Капитанчук В.В. Способ преобразования дискретной
информации. // Научно – технический сборник. -Ульяновск:
УФВАТТ, 2004. -№36. С. 93 – 100.
46. Смагин А.А., Терентьева Ю.Ю, Капитанчук В.В., Метод построения
криптографического примитива. // Международная конференция
"Информационные технологии и безопасность" (ИТБ-2004). Украина,
Крым, Партенит, 22-26 июня 2004г. С. 101 – 110.
47. Смагин А.А., Терентьева Ю.Ю, Капитанчук В.В. Разработка алгоритма
криптографической защиты информации. // Шестая международная
научно-практическая конференция «Информационная безопасность-
2004» Таганрог, 1-7 июля 2004 г. С. 315 – 317.
48. Капитанчук В.В. Свидетельство об официальной регистрации
программ для ЭВМ «Криптографический примитив на основе матрицы
(КПНОМ)» №2004612237 от 4 октября 2004 года.
49. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика:
исследование зависимостей. М.: Финансы и статистика, 1985. 487 с.
50. Айвазян С.А., Буштабер В.М., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д.
Прикладная статистика: классификация и снижение размерности. М.:
Финансы и статистика, 1989. 607 с.
51. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика.
Основы моделирования и первичная обработка данных. М.: Финансы и
111
статистика, 1983. 472 с.
52. Айвазян С.А., Мхитарян B.C. Прикладная статистика и основы
эконометрики. М.: ЮНИТИ, 1998. 1023 с.
53. Дубров A.M., Мхитарян B.C., Трошин Л.И. Многомерные
статистические методы. М.: Финансы и статистика, 2000. 350 с.
54. Дубров A.M. Обработка статистических данных методом главных
компонент. М.: Статистика, 1978. 135 с.
55. Енюков И.С. Методы, алгоритмы, программы многомерного
статистического анализа. М.: Финансы и статистика, 1986. 232 с.
56. Жамбю М. Иерархический кластер-анализ и соответствия. М.:
Финансы и статистика, 1988. 342 с.
57. Знаенко Н.С., Шубович В.Г. Прикладные аспекты математической
статистики в вопросах службы горючего. Ульяновск: УФВАТТ, 2000, -
152с.
58. Знаенко Н.С., Шубович В.Г. Распознавание образов методом k-
средних, Ульяновск: УФВАТТ, военно-научный сборник №3, 2001.
10с.
59. Капитанчук В.В., Шубович В.Г. Классификация алгоритмов
шифрования и косвенная оценка их эффективности // Научно-
технический сборник. - Ульяновск: УВВТУ, 2005. -№ 37. С. 117 –129.
60. Шубович В.Г. Обоснование и выбор системы математических расчетов
при обработке экспериментальных данных. Ульяновск: УФВАТТ,
научно-технический сборник №2, 2000. 7 с.
61. Многомерный статистический анализ в экономике./ Сошникова Л.А.,
Тамашевич В.Н., Уебе Г., Шефер М. - М.: ЮНИТИ, 1999.600 с.
62. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTICA. Статистический анализ
и обработка данных в среде Windows. M.: Инф. издат. дом
"Филинъ",1997.608 с.
63. Боровиков В.П. STATISTICA: искусство анализа данных на
компьютере. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2001. 656 с.
112
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение A
Сведения об алгоритмах-кандидатах
Наименование
алгоритма
RC6 США RSA Laboratories (represented by Matthew
MARS США IBM (represented by Nevenko Zunic)
Twofish США Bruce Schneier, John Kelsey, Doug Whiting,
Rijndael Бельгия Joan Daemen and Vincent Rijmen
CRYPTON Корея Future Systems, Inc. (represented by Chae Hoon
CAST-256 Канада Entrust Technologies, Inc. (represented by
E2 Япония Nippon Telegraph and Telephone Corporation
SERPENT Великобритания,
HPC США Rich Schroeppel
DFC Франция Centre National pour la Recherche Scientifique
SAFER+ США Cylink Corporation (represented by Lily Chen)
LOKI97 Австралия Lawrie Brown, Josef Pieprzyk, Jennifer Seberry
DEAL США Richard Outerbridge and Lars Knudsen
FROG Коста-Рика TecApro Internacional S.A. (represented by
Magenta Германия Deutsche Telekom AG (represented by Klaus
Страна Разработчики
Robshaw)
David Wagner, Chris Hall, Niels Ferguson
Lim)
Carlisle Adams)
(NTT)
(represented by Masayuki Kanda)
Ross Anderson, Eli Biham, Lars Knudsen
Израиль,
Норвегия
(CNRS) (represented by Serge Vaudenay)
Dianelos Georges Georgoudis)
Huber)
113
Приложение Б
Статистическая безопасность криптографических алгоритмов
Название
AES
63,87 32,27 45 84 64,20 32,96 41 85 5.1
64,11 31,97 45 88 64,02 32,09 41 86 5.2
RC6 63,97 32,62 45 88 63,98 31,61 41 86 5.3
63,94 31,87 43 88 63,95 32,28 41 86 5.4
64,20 32,21 43 89 64,04 31,41 41 86 5.5
63,95 31,28 43 84 64,06 31,85 45 87 5.1
64,08 32,28 43 84 63,99 31,81 41 87 5.2
Mars 63,98 33,27 38 86 64,04 31,15 41 87 5.3
64,04 31,41 38 86 64,02 32,33 41 87 5.4
63,94 31,77 38 86 64,10 32,82 41 87 5.5
64,05 31,97 42 84 64,01 32,35 46 86 5.1
64,06 30,75 42 84 64,01 30,81 42 86 5.2
Twofish 64,21 32,74 40 85 63,91 32,30 40 86 5.3
64,01 31,52 40 85 64,18 31,52 40 86 5.4
63,90 31,89 40 85 63,88 32,06 40 86 5.5
64,16 32,25 44 90 63,95 32,12 44 85 5.1
63,79 31,86 39 90 64,03 31,07 44 85 5.2
Rijndael 63,99 32,40 39 90 63,97 32,30 42 86 5.3
63,98 33,47 39 90 64,05 31,92 42 86 5.4
63,88 31,70 39 90 64,00 30,67 42 86 5.5
64,17 32,45 45 85 64,14 32,87 44 84 5.1
63,94 31,63 40 86 64,05 33,04 41 84 5.2
Crypton 63,96 31,88 40 86 63,91 32,84 41 86 5.3
63,93 32,35 40 88 63,97 31,42 41 86 5.4
64,01 32,02 40 88 64,01 32,45 40 86 5.5
63,99 32,49 46 83 63,98 32,48 44 85 5.1
64,09 31,29 45 86 64,17 32,96 43 85 5.2
DEAL 63,83 31,73 43 86 63,92 31,80 43 85 5.3
63,94 30,86 41 86 64,07 32,55 43 85 5.4
64,00 31,42 41 86 63,99 32,26 43 85 5.5
64,04 32,42 42 87 64,09 33,64 42 86 5.1
64,02 31,92 42 87 64,09 32,20 42 86 5.2
Frog 64,01 31,52 42 87 64,19 31,34 42 86 5.3
64,06 31,72 42 88 64,04 31,08 42 86 5.4
64,07 31,53 42 88 63,87 31,52 42 86 5.5
63,92 31,10 42 82 63,93 32,82 45 84 5.1
64,01 31,60 42 86 64,08 32,16 44 85 5.2
Magenta 64,05 32,61 42 86 64,04 32,20 43 86 5.3
64,12 30,19 42 86 64,07 31,91 43 86 5.4
64,01 31,92 42 86 63,94 32,35 43 86 5.5
m(F1) m2(F1) min
F1
max
F1
m(F2) m2(F2) min
F2
max
F2
Вари
ант
114
Приложение В
1682
1878
1778
270 269 269 231 230 230 102.2
20
4311
4375
4344
376 376 376 370 370 370 68.6 10
14707
20868
26438
381 381 379 379 379 384 67.4 12
2
066 2418
2937
436 510 592 429 498 579 59.2 8
1269
1291
1343
476 477 473 476 479 479 53.8 11?
4344
4330
4313
632 632 632 632 632 632 40.5 10
9508
9531
9596
691 689 702 701 698 701 36.8 10
2404
2365
2350
950 950 951 895 895 895 27.8 17
120631
120695
120658
1418
1418
1418
1607
1607
1591
16.9 8?
7126
6845
6929
1699
1643
1693
1668
1616
1644
15.2 9
4278
7426
11310
1720
2553
3391
1721
2536
3374
14.9 7
7407
7288
7147
2141
2133
2133
2187
2177
2177
11.8 >36
8632
8647
11724
2362
2354
3093
2371
2370
3110
10.8 6
13802
14155
14107
2521
2515
2392
2282
2190
2288
10.7 8?
31 26 36 6552
6535
8703
6550
6549
8715
3.9 >10
Результаты оценки сложности разворачивания ключа и
шифрования/дешифрования в зависимости от длины ключа
Развертывание ключа,
тактов
128 192 256 128 192 256 128 192 256 Мбит
RC6
MARS
Twofish
Rijndael
Crypton
CAST
E2
Serpent
HPC
DFC
SAFER
LOKI
DEAL
FROG
Magenta
Шифрование,
тактов
Дешифрование,
тактов
Ср.
ско-
рость
,
/с.
Мин.
Чис-
ло
Цик-
лов
115
Приложение Г
11
20
12
8
10
10
7
10
17
8
6
37
9
8
26 36
11
Результаты тестирования алгоритмов шифрования
(ненормированные значения)
SK_128
SK_192 SK_256 SE_128 SE_192 SE_256 SD_128 SD_192 SD_256 SSPEED SMIN_C
CRYP 1269
RC6 1682
TWOF
RIJN 2066
E2 9508
MARS
SAFR 4278
116
где SK_128, SK_192, SK_256 – сложность развертывания ключа, оцениваемая количеством тактов работы компьютера , в
зависимости от длины ключа;
SЕ_128, SЕ_192, SЕ_256 – сложность шифрования, оцениваемая количеством тактов работы компьютера, в зависимости от
длины ключа;
SD_128, SD_192, SD_256 - сложность дешифрования оцениваемая количеством тактов работы компьютера в зависимости от
длины ключа;
SSPEED - Ср. скорость, Мбит/с.
SMIN_C – минимальное число циклов
CAST 4344
SERP 2404
FROG 13802
DEAL 8632
LOKI 7407
DFC 7126
HPC 120631 120695 120658
MAG 31
14707
4311
1291
1878
20868 26438
2418
9531
4375
7426
4330
2365
14155 14107
8647
7288
6845
1343
1778
2937
9596
4344
11310
4313
2350
11724
7147
6929
476
270
381
436
691
376
1720
632
950
2521
2362
2141
1699
1418
6552
477
269
381
510
689
376
2553
632
950
2515
2354
2133
1643
1418
6535
473
269
379
592
702
376
3391
632
951
2392
3093
2133
1693
1418
8703
476
231
379
429
701
370
1721
632
895
2282
2371
2187
1668
1607
6550
479
230
379
498
698
370
2536
632
895
2190
2370
2177
1616
1607
6549
479
230
384
579
701
370
3374
632
895
2288
3110
2177
1644
1591
8715
53,8
102,2
67,4
59,2
36,8
68.6
14,9
40,5
27,8
10,7
10,8
11,8
15,2
16,9
3,9
116
86
8
8
6
8
8
50 30 6
В1 С1 F1 G1 L1 A3 В3 С3 R_5 Cr1_7 Sp_8b RAM_9 ROM_9
CRYP 1282 476 474 499
RC6 1436 260 270 559
TWOF 1254 400 376 490
RIJN 1276 440 374 490
E2 1808 720 687 587
MARS 1600 390 369 507
SAFR 4424 1400 1722 1502
CAST 2088 660 633 749
SERP 1800 1030 952 998
FROG 2182 2600 2417 2752
DEAL 8950 2600 2339 2752 21800 108396
LOKI 6376 2150 2134 2356
DFC 5874 1700 1642 323 367000
117
чтобы зашифровать один блок на 128 битов с ключом 128 битов (B: Linux/GCC-2.7.2.2/Pentium 133 MHz MMX; C: Intel Pentium Pro;
F: Intel Pentium Pro/II; G: Compaq Alpha 21164a 500 MHz; L: Pentium Pro, Java).
битов с ключом на 128 битов ( A: Pentium 133 MZh MMX; B: Intel Pentium Pro; C: Intel Pentium Pro/II).
максимальным числом элементов, которые могут эффективно использоваться параллельно (на примере зашифрования одного блока
длиной 128 битов);
зашифрования одного блока длиной 128 битов);
HPC 2602 1600 1429 402
MAG 23186 6600 6539 5074 56200
Где B1,C1,F1,G1,L1 - скорость шифрования алгоритмов, оцениваемая количеством тактов работы компьютера , для того,
A3, B3, C3 - время установки ключей, оцениваемая количеством тактов работы компьютера для зашифрования блока на 128
R5 - фактическое число раундов R при размере ключа 128 битов
Cr1_7 – потенциал для параллелизма на уровне инструкций и оптимальной теоретической работы, оцениваемый
Sp_8b - скорость алгоритма на 8-битовых процессорах смарт -карт, оцениваемая количеством циклов, (на примере
RAM_9, RОM_9 - размеры использования памяти, оцениваемый в байтах.
3630
1870
5280
2230
2310
2960
8360
5160
3180
8800 3857000 1386000 1416182
4500
3620 234326 120000 120749
758
5186
18846
17742
7980
4708
4708
11412
13154
22756
23914
1490
955
1700
8600
850
2100
4400
4000
4300
2500
4000
7500
7200
744 12
1632 20
8414 16
305 10
9473 12
4316 32
4278
4333 48
2402 32
8635
7430 16
7166
102 12000
185 13900
166 26500
3100
120
258
265 80000
316 26000
556 34000
1796 17900
1632 233000
500
232 35000
386 35000
745 55000
6300
5000
8000
800
480
8000
20000
880 275857
456
320 132000
2260
1248
576
4355
10240
632
15000
464
13979
7800
19181
18405
19719
29000
38900
14100
20043
15956
11147
44889
6088
117
Приложение Д
Результаты тестирования алгоритмов шифрования
(нормированные значения)
CRYP -0,40745 -0,42876 -0,45536 -0,64618 -0,67346 -0,62018 -0,64274 -0,66502 -0,61547 0,487458 -0,16305
RC6 -0,39367 -0,40917 -0,44086 -0,77512 -0,80253 -0,71458 -0,79653 -0,81987 -0,7305 1,99275 0,99545
TWOF 0,040947 0,224376 0,381333 -0,70564 -0,73303 -0,66368 -0,70363 -0,72721 -0,65936 0,910433 -0,03433
RIJN -0,38086 -0,39116 -0,40222 -0,67122 -0,65299 -0,56511 -0,67224 -0,65321 -0,56927 0,655404 -0,54921
E2 -0,13253 -0,15385 -0,1802 -0,5116 -0,54191 -0,5142 -0,5015 -0,52883 -0,51291 -0,04126 -0,29177
MARS -0,30595 -0,32587 -0,3553 -0,70877 -0,73613 -0,66506 -0,70928 -0,73281 -0,66582 1,924328 -0,29177
118
SAFR -0,30705 -0,22408 -0,12305 0,132491 0,61472 0,730192 0,138767 0,614153 0,721939 -0,72237 -0,67794
CAST -0,30485 -0,32737 -0,35634 -0,54853 -0,57728 -0,54659 -0,54482 -0,56988 -0,54479 0,073813 -0,29177
SERP -0,36958 -0,39292 -0,42179 -0,34948 -0,37996 -0,39897 -0,37973 -0,40633 -0,42329 -0,32117 0,609284
FROG 0,010749 0,000416 -0,0298 0,63387 0,591141 0,267883 0,490916 0,398988 0,220237
DEAL -0,16176 -0,18334 -0,10925 0,534345 0,491239 0,592286 0,546783 0,510924 0,599978 -0,84989 -0,80666
LOKI -0,20264 -0,22868 -0,26185 0,396012 0,354105 0,148025 0,431283 0,390904 0,168958 -0,81879 3,183724
DFC -0,21202 -0,24346 -0,26912 0,119346 0,050055 -0,05559 0,105498 0,042038 -0,07727 -0,71304 -0,42049
HPC 3,57542 3,554825 3,522728 -0,05654 -0,08956 -0,18286 0,067207 0,036441 -0,10176 -0,66017 -0,54921
MAG -0,44876 -0,47096 -0,49894 3,15704 3,085599 3,188433 3,170008 3,109695 3,18933 -1,06449 -0,16305
SK_128
SK_192 SK_256 SE_128 SE_192 SE_256 SD_128 SD_192 SD_256 SSPEED SMIN_C
-0,853 -0,54921
118
В1 С1 F1 G1 L1 A3 В3 С3 R_5 Cr1_7 Sp_8b RAM_9 ROM_9
CRYP -0,5499 -0,6551 -0,6383 -0,6215 -0,3157 -0,2912 -0,2883 -0,2906 -0,3394 -0,7307 -0,4764 -0,5795 -0,4294
RC6 -0,5228 -0,7888 -0,7664 -0,5769 -0,3346 -0,2867 -0,2862 -0,2881 0,3175 -0,5743 -0,4433 -0,6312 -0,5164
TWOF -0,5548 -0,7022 -0,6998 -0,6281 -0,2981 -0,2729 -0,2668 -0,2695 -0,0109 -0,6101 -0,2241 0,5857 -0,3561
RIJN -0,5510 -0,6774 -0,7011 -0,6281 -0,3307 -0,2740 -0,2886 -0,2918 -0,503 -0,7609 -0,6313 2,5277 -0,3670
E2 -0,4574 -0,5042 -0,5045 -0,5561 -0,3299 -0,2839 -0,2851 -0,2666 -0,3394 -0,6968 -0,5756 -0,5665 3,2585
MARS -0,4940 -0,7083 -0,7042 -0,6155 -0,3229 -0,2872 -0,2786 -0,2807 1,3030 -0,4366 -0,5982 -0,6351 -0,3485
SAFR 0,0026 -0,0835 0,1453 0,1232 -0,2651 -0,2872 -0,2797 -0,2808 -0,6679 -0,4235 0,7068 -0,6571 1,2326
CAST -0,4082 -0,5413 -0,5384 -0,4358 -0,2994 -0,2805 -0,2789 -0,2807 2,6170 -0,3273 -0,2328 -0,3432 -0,2178
SERP -0,4588 -0,3124 -0,3381 -0,2509 -0,3206 -0,2787 -0,2839 -0,2860 1,3030 0,1250 -0,0936 -0,5069 -0,0784
FROG -0,3916
DEAL 0,7985
LOKI 0,3458
DFC 0,2576
119
HPC -0,3178
MAG 3,3021
0,6588 0,5818 1,0514 -0,2604 3,6078
0,6588 0,5328 1,0514 -0,1212 -0,1824 -0,2797 -0,2689 -0,8322 2,1533 3,3693 -0,0041 -0,3440
0,3804 0,4041 0,7573 -0,3064 -0,2690 -0,2699 -0,2722 -0,0109 0,0194 -0,5460 0,9482 -0,4015
0,1020 0,0951 -0,7521 3,5744 -0,2678 -0,2707 -0,2729 -0,6679 -0,4857 -0,0762 -0,6066 -0,4692
0,0401 -0,0386 -0,6935
3,1333 3,1703 2,7755 0,2470 -0,2905 -0,2908 -0,2925 -0,8322 0,4813 0,2718 -0,6338 -0,5405
-0,315 -0,0551
3,6018 3,6023 -0,6679 2,4624 -0,3737 -0,6157 -0,427
0,0460 0,0394 -0,6679 -0,1954 -0,0762 1,7185 0,0058
119
Приложение Е
-0,61
120
Результаты корреляционного анализа признаков
SK_128 SK_192 SK_256 SE_128 SE_192 SE_256 SD_128 SD_192 SD_256 SSPEED SMIN_C
SK_128 1,00
SK_192
SK_256
SE_128 -0,03
SE_192 -0,04
SE_256 -0,08
SD_128 0,00
SD_192 -0,01
SD_256 -0,06
SSPEED
SMIN_C
В1 -0,13
С1 0,00
F1 -0,03
G1 -0,20
L1 -0,08
A3 0,06
В3 0,09
С3 0,09
R_5 -0,21
CR1_7 0,00
SP_8B 0,00
RAM_9 0,48
ROM_9 0,03
1,00
0,99
-0,21
-0,16
1,00
1,00
1,00
-0,04
-0,05
-0,08
-0,01
-0,02
-0,06
-0,20
-0,17
-0,13
-0,02
-0,04
-0,20
-0,09
0,06
0,08
0,08
-0,22
-0,01
0,00
0,48
0,03
0,99
1,00
1,00
-0,05
-0,05
-0,08
-0,02
-0,02
-0,06
-0,20
-0,18
-0,14
-0,02
-0,04
-0,20
-0,10
0,05
0,07
0,07
-0,23
0,00
0,02
0,49
0,04
-0,03
-0,04
-0,05
1,00
0,99
0,98
1,00
0,99
0,98
-0,65
-0,01
0,95
1,00
1,00
0,93
0,17
0,18
0,17
0,17
-0,43
0,49
0,31
-0,17
-0,17
-0,04
-0,05
-0,05
0,99
1,00
0,99
0,99
1,00
0,99
-0,66
-0,03
0,94
0,98
0,99
0,92
0,15
0,16
0,16
0,16
-0,45
0,46
0,34
-0,19
-0,12
-0,08
-0,08
-0,08
0,98
0,99
1,00
0,98
0,99
1,00
-0,61
-0,08
0,95
0,96
0,98
0,91
0,13
0,07
0,07
0,07
-0,43
0,41
0,37
-0,19
-0,10
0,00
-0,01
-0,02
1,00
0,99
0,98
1,00
0,99
0,98
-0,65
0,00
0,96
1,00
1,00
0,92
0,17
0,14
0,14
0,14
-0,43
0,46
0,32
-0,15
-0,16
-0,01
-0,02
-0,02
0,99
1,00
0,99
0,99
1,00
0,99
-0,66
-0,03
0,95
0,98
0,99
0,91
0,15
0,11
0,11
0,11
-0,45
0,43
0,34
-0,16
-0,11
-0,06
-0,06
-0,06
0,98
0,99
1,00
0,98
0,99
1,00
-0,07
0,96
0,97
0,98
0,91
0,12
0,06
0,06
0,06
-0,43
0,40
0,37
-0,18
-0,10
-0,21
-0,20
-0,20
-0,65
-0,66
-0,61
-0,65
-0,66
-0,61
1,00
0,04
-0,51
-0,65
-0,64
-0,57
-0,26
-0,26
-0,25
-0,25
0,43
-0,51
-0,40
-0,02
-0,11
-0,16
-0,17
-0,18
-0,01
-0,03
-0,08
0,00
-0,03
-0,07
0,04
1,00
0,01
-0,01
0,00
0,10
-0,14
-0,16
-0,16
-0,16
0,19
-0,14
-0,31
0,10
-0,17
120
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]