THE INVERSION METHOD OF FOUR-BIT BOOLEAN SAC CRYPTOTRANSFORMS

Autor: Fedotova-Piven, I. M., Rudnytskyi, V. M., Piven, O. B., Myroniuk, T. V.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Radio Electronics, Computer Science, Control; № 4 (2019): Radio Electronics, Computer Science, Control; 199-210
Радиоэлектроника, информатика, управление; № 4 (2019): Радиоэлектроника, информатика, управление; 199-210
Радіоелектроніка, iнформатика, управління; № 4 (2019): Радіоелектроніка, інформатика, управління; 199-210
ISSN: 1607-3274
2313-688X
Popis: Context. Nonlinear systems of Boolean functions play a prominent role in the protection of cryptosystems. The creation and useof new four-bit cryptographic transformations with nonlinear Boolean functions that have the property of strict avalanche criterion isan actual task for increasing the reliability of information protection systems.Objective. The goal of the work is creating a method for obtaining inverse four-bit cryptographic transformations with the strictavalanche criterion property, which contain balanced Boolean functions only with the operations of inversion and addition modulotwo.Method. A method is proposed for obtaining inverse four-bit cryptographic transformations with the strict avalanche criterionproperty, each of which contains balanced Boolean functions only with the operations of inversion and addition modulo two. Themethod simplifies the process of finding inverse cryptographic transformations by creating a class of thirty balanced basic Booleanfunctions with the required predefined limitations and properties and for finding, within this class, the basic Boolean functions thatmake up the inverse cryptographic transformation.Results. The effectiveness of the method is shown for obtaining two inverse four-bit cryptographic transformations with theproperty of a strict avalanche criterion from two direct four-bit cryptographic transformations with the property of a strict avalanchecriterion.Conclusions. For the first time, there was proposed a method for obtaining inverse four-bit cryptographic transformations withthe strict avalanche criterion property for balanced Boolean functions containing two logical operations (inversion and additionmodulo two) to ensure reliable information protection. This method is a method of selecting the already existing basic Boolean functions from a predetermined set of balanced basic Boolean functions for direct and inverse cryptographic transformations, whereas the existing methods of searching for inverse cryptographic transformation are methods for calculating each element of the Boolean functions for the inverse cryptographic transformation. The method can be extended to a larger even number of arguments of the balanced Boolean functions of cryptographic transformations to increase the cryptographic resilience.
Актуальность. Нелинейные системы булевых функций играют важную роль в защите криптосистем. Создание и ис-пользование новых четырехразрядных криптографических преобразований с нелинейными булевыми функциями, обла-дающими свойством строгого лавинного критерия, является актуальной задачей повышения надежности систем защитыинформации. Целью работы является создание метода получения обратных четырехбитовых криптографических преобразо-ваний со свойством строгого лавинного критерия, которые содержат сбалансированные булевы функции только с опера-циями инверсии и сложения по модулю два.Метод. Предложен метод получения обратных четырехбитовых криптографических преобразований со свойством стро-гого лавинного критерия, каждое из которых содержит сбалансированные булевы функции только с операциями инверсии исложения по модулю два. Метод упрощает процесс поиска обратных криптографических преобразований путем созданиякласса из тридцати сбалансированных базовых булевых функций с требуемыми предопределенными ограничениями и свой-ствами, а также нахождения в этом классе базовых булевых функций, составляющих обратное криптографическое преобра-зование.Результаты. Показана эффективность метода для получения двух обратных четырехбитовых криптографических пре-образований со свойством строгого лавинного критерия из двух прямых четырехбитовых криптографических преобразова-ний со свойством строгого лавинного критерия.Выводы. Впервые был предложен метод получения обратных четырехбитовых криптографических преобразований сосвойством строгого лавинного критерия для сбалансированных булевых функций, содержащих две логические операции(инверсия и сложение по модулю два) для обеспечения надежной защиты информации. Этот метод представляет собой ме-тод выбора уже существующих базовых булевых функций из заранее определенного набора сбалансированных базовыхбулевых функций для прямого и обратного криптографических преобразований, тогда как существующие методы поискаобратного криптографического преобразования представляют собой методы для вычисления каждого элемента булевыхфункций для обратного криптографического преобразования. Метод может быть расширен до большего четного числа ар-гументов сбалансированных булевых функций криптографических преобразований для повышения криптографическойстойкости.
Актуальність. Нелінійні системи булевих функцій грають важливу роль в захисті криптосистем. Створення і викори-стання нових чотирьохрозрядних криптографічних перетворень з нелінійними булевими функціями, що володіютьвластивістю строгого лавинного критерію, є актуальним завданням підвищення надійності систем захисту інформації.Метою роботи є створення методу отримання обернених чотирьохбітових криптографічних перетворень з властивістюстрогого лавинного критерію, які містять збалансовані булеві функції лише з операціями інверсії і додавання за модулемдва.Метод. Запропоновано метод отримання обернених чотирьохбітових криптографічних перетворень з властивістю стро-гого лавинного критерію, кожне з яких містить збалансовані булеві функції тільки з операціями інверсії і додавання за мо-дулем два. Метод спрощує процес пошуку обернених криптографічних перетворень шляхом створення класу з тридцятизбалансованих базових булевих функцій з необхідними наперед визначеними обмеженнями і властивостями, а також зна-ходження в цьому класі базових булевих функцій, що становлять обернене криптографічне перетворення.Результати. Показана ефективність методу для отримання двох обернених чотирьохбітових криптографічних перетво-рень з властивістю строгого лавинного критерію з двох прямих чотирьохбітових криптографічних перетворень звластивістю строгого лавинного критерію.Висновки. Вперше запропоновано метод отримання обернених чотирьохбітових криптографічних перетворень звластивістю строгого лавинного критерію для збалансованих булевих функцій, що містять дві логічні операції (інверсія ідодавання за модулем два) для забезпечення надійного захисту інформації. Цей метод являє собою метод вибору вжеіснуючих базових булевих функцій з заздалегідь визначеного набору збалансованих базових булевих функцій для прямого іоберненого криптографічних перетворень, тоді як існуючі методи пошуку оберненого криптографічного перетворення єметодами обчислення кожного елемента булевих функцій для оберненого криптографічного перетворення. Метод можебути розширений до більшого парного числа аргументів збалансованих булевих функцій криптографічних перетворень дляпідвищення криптографічного стійкості.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: