СодержаниеВВЕДЕНИЕ 2
ГЛАВА 1. ПРОЦЕСС ПРИНЯТИЯ СТАНДАРТА КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ AES (ADVANCED ENCRYPTION STANDARD) 2
ИСТОРИЯ КОНКУРСА AES 2
КРИТЕРИИ AES 2
ПРИНЯТЫЕ НА КОНКУРС АЛГОРИТМЫ 2
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ БЛОЧНЫХ ШИФРОВ 2
ОПЕРАЦИИ НАД N-БИТОВЫМИ БЛОКАМИ 2
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ЧИСЕЛ 2
АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ 2
ВЫЧИСЛЕНИЯ В ПОЛЕ F256 И В НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ КОНЕЧНЫХ ПОЛЯХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 2 2
ГЛАВА 3. БЛОЧНЫЕ ШИФРЫ, ПРИНИМАВШИЕ УЧАСТИЕ В ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОМ ЭТАПЕ КОНКУРСА AES 2
MARS 2
RC6 2
RIJNDAEL 2
SERPENT 2
TWOFISH 2
ГЛАВА 4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ГИБКОГО ШИФРА 2
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ГИБКИХ НЕДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ ШИФРОВ 2
ПОСТРОЕНИЕ ГИБКОГО ПРОГРАММНОГО НЕДЕТЕРМИНИРОВАННОГО ПОДСТАНОВОЧНО-ПЕРЕСТАНОВОЧНОГО ШИФРА 2
ОБОЗНАЧЕНИЯ 2
ЛИТЕРАТУРА 2
ПРИЛОЖЕНИЯ. ФРАГМЕНТЫ ИСХОДНЫХ КОДОВ НА ЯЗЫКЕ PASCAL 2
Реализация криптоалгоритма Viper 2
Реализация криптоалгоритма Serpent 2
Пример работы криптоалгоритма Serpent 2ВведениеВ настоящее время криптографические методы нашли широкое применение не только для защиты информации от несанкционированного доступа, но и в качестве основы многих новых электронных технологий – электронного документооборота, электронных денег, тайного электронного голосования и др. Современная криптография решает три основных проблемы:
- обеспечение конфиденциальности (секретности) информации;
- обеспечение аутентификации информации и источника сообщения;
- обеспечение анонимности (например, сокрытие перемещения электронных денег от одного субъекта к другому.
Первая проблема известна тысячи лет, последние две являются относительно новыми, и с их решением связан ряд перспективных направлений теоретической и практической криптографии. Вместе с тем традиционная криптографическая задача обеспечение секретности не утратила своей остроты и в настоящее время. Это связано, главным образом, с тем, что в эпоху массового применения компьютерных технологий задача защиты электронной информации приобрела характер широкомасштабной проблемы. К алгоритмам шифрования предъявляются жесткие требования, по стойкости, скорости и простоте реализации. Ужесточение требований по стойкости обусловлено тем, что вычислительная техника предоставляет атакующему новые возможности для проведения криптоанализа и атак на криптосистемы. Разработка скоростных блочных шифров является важной задачей прикладной криптографии. В этом направлении сделано большое число предложений со стороны российских и зарубежных криптографов. В 1997 году национальный институт стандартов и технологий США (NIST) объявил о начале программы по принятию нового стандарта криптографической зашиты – стандарта XXI века для закрытия важной информации правительственного уровня на замену существующему с 1974 года алгоритму DES, самому распространенному крипто алгоритму в мире. DES считается устаревшим по многим причинам: длине ключа, удобству реализации на современных процессорах и т.п., за исключением самого главного – стойкости. За 25 лет интенсивного криптоанализа не найдено методов вскрытия этого шифра, существенно отличающихся от методов полного перебора по ключевому пространству.
В данной дипломной работе рассмотрены следующие вопросы.
В главе I рассказывается о процессе принятия нового стандарта, исторических предпосылках, процедуре проведения конкурса, критериях отбора конкурсантов, приводится их сравнительная характеристика (по интернет-источникам).
В главе II обсуждается математический аппарат, используемый при конструировании блочных шифров, рассматривается базовый алгоритм теории чисел, вводится понятие алгебры, в частности, конечных полей.
В главе III дано описание пяти блочных шифров, участвовавших на заключительном этапе конкурса AES. Описание шифров дано в сокращенно-адаптированном типе, с использованием единого языка описаний.
В заключительной главе IV рассматриваются некоторые принципы гибких недетерминированных шифров. Предлагается пример такого шифра, с использованием нового криптографического примитива. Программная реализация этого шифра на языке Pascal представлена в Приложении.
Материалы дипломной работы могут быть использованы в учебном процессе.Литература1. Алферов А.П., Зубов А.Ю., Кузьмин А.С., Черёмушкин А.В. Основы криптографии. – М.: Гелиос APB, 2001.
2. ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. – М.:Госстандарт СССР, 1989.
3. ГОСТ Р 34.10-94. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процедуры выработки и проверки электронной цифровой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма. – 1994.
4. ГОСТ Р 34.11-94. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Функция хеширования. – 1994.
5. Зенин О.С., Иванов М.А. Стандарт криптографической защиты – AES. Конечные поля. – М.: Кудиц-Образ, 2002.
6. Иванов М.А. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях. – М.: Кудиц-Образ, 2001.
7. Молдовян А.А., Молдовян Н.А., Гуц Н.Д., Изотов Б.В. Криптография. Скоростные шифры. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
8. Нечаев В.И. Элементы криптографии. Основы теории защиты информации. – М.: Высшая школа, 1999.
9. Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях. – М.: Радио и связь, 2001.
10. Столингс В. Криптография и защита сетей. Принципы и практика. – М.:Издательский дом «Вильямс», 2001.
11. Чмора А.Л. Современная прикладная криптография. – М.: Гелиос APB, 2001.
12. Шеннон К.Э. Теория связи в секретных системах. В кн.: Работы по теории информации и кибернетике. – М.: ИЛ, 1963.
13. Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. – М.:Триумф, 2002.
14. Лидл Р., Нидеррайтер Г. Конечные поля. – В 2-х т. – М.: Мир, 1988.
15. Асосков А.В., Иванов М.А., Мирский А.А., Рузин А.В., Сланин А.В., Тютвин А.Н. Поточные шифры. – М.: Кудиц-Образ, 2003.
Интернет-источники
1. Винокуров А. Страничка классических блочных шифров. http://www.enlight.ru/crypto/
2. О процессе принятия AES. Б. Киви
http://byrd.narod.ru/aes/aes2.htm
3. Конкурс на новый криптостандарт AES. Б. Киви
http://kiwibyrd.chat.ru/ru/aes1 .htm
4. Общие сведения о конкурсе AES
http://www.citforum.ru/internet/infsecure/its2000 21 .shtml
5. Federal Information Processing Standard (FIPS) for the Advanced Encryption Standard, FIPS-197. http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/
6. Украинский ресурс по безопасности http://kiev-security.org.ua
7. Johnson M.P. The Diamond 2 BlockCipher.
ftp://ftp.zedz.com/pub/cryptol/mirror/ftp.criptographi.org/libraries/dlock2.zip.
8. Skipjack and key Specificatiory. – U.S.National Institute of Standart and Technology, March, 1998: http://csrc.nist.gov/encryption/skipjack/skipjack.pdf.
9. Advanced Encryption Standard
a. AES - The Early Years (1997-98) http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/pre-round1/earlyaes.htm
b. AES Round 1 Information http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/round1/round1.htm
c. AES Round 2 Information http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/round2/round2.htm
10. Announcing development of a federal information processing standard for advanced encryption standard http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/ae s/pre-round1/aes_9709.htm
11. CONFERENCE REPORT. FIRST ADVANCED ENCRYPTION STANDARD (AES) CANDIDATE CONFERENCE Ventura, CA August 20-22, 1998
http://csrc.nist. gov/CryptoToolkit/aes/round1 /conf1 /j41 ce-rob.pdf
12. Serpent: A Proposal for the Advanced Encryption Standard. R.Anderson, E. Biham, L.Knudsen
http://www.ftp.cl.cam.ac.uk/ftp/users/rja14/serpent.pdf
13. The MARS Encryption Algorithm C. Burwick, D. Coppersmith, E. D'Avignon
http://www.research.ibm.com/securitv/mars-short.ps
14. The RC6 Block Cipher. Ronald L. Rivest, M.J.B. Robshaw, R. Sidney
http://theory.lcs.mit.edu/~rivest/rc6.pdf
15. A Performance Comparison of the Five AES Finalists. B.Schneier, D. Whiting.
http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/round2/conf3/papers/17-bschneier.pdf'
|
|
