Пошук високоймовірнісних різницевих характеристик легковагового блокового алгоритму PRESENT із нестандартними блоками заміни

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЗакусіло, Валерій
dc.contributor.authorКучинська, Наталія
dc.contributor.authorКонюшок, Сергій
dc.date.accessioned2025-04-10T13:55:44Z
dc.date.available2025-04-10T13:55:44Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractРозвиток Інтернету речей та велика різноманітність пристроїв пов’язаних з ним, стали причинами необхідності розроблення та подальшого впровадження стандартів шифрування інформації, з метою забезпечення безпеки передачі даних, що відповідають основним принципам шифрування, при використанні в пристроях з обмеженими обчислювальними ресурсами. На вирішення цих питань виникла нова галузь в криптографії – легковагова криптографія. Блоковий алгоритм шифрування PRESENT є одним з представників легковагових алгоритмів шифрування, який розроблявся саме з метою його використання в пристроях з обмеженими обчислювальними ресурсами, у зв’язку з цим він потребує всебічного і постійного аналізу на вразливості, як до вже відомих так і до нових методів криптоаналізу. Дана робота детально досліджує сам блоковий алгоритм шифрування PRESENT, його складові частини, принцип функціонування та алгоритм формування раундових ключів. В роботі проаналізовано відомі дослідження алгоритму щодо популярних на сьогодні методів криптоаналізу. З огляду на ці дослідження для даної роботи був обраний різницевий криптоаналіз, як один із ефективних методів. Оглянуто вимоги до побудови Sблоків, які висувають розробники даного алгоритму. За допомогою вимог до побудови Sблоків сформовано та представлено два альтернативні S-блоки для алгоритму. Висвітлено методику пошуку високоймовірнісних різницевих характеристик для алгориму PRESENT, з використанням відмінного від запропонованого розробниками блоку заміни. В роботі викладені результати дослідження алгоритму шифрування PRESENT з використанням альтернативних блоків заміни, щодо стійкості алгоритму до різницевого криптоаналізу. Наведено результати застосування представленої в роботі методики пошуку різницевих характеристик для представлених у роботі блоків заміни алгоритму PRESENT. Результати для алгоритму PRESENT з альтернативними блоками заміни, що отримані завдяки методиці пошуку різницевих характеристик, порівняно з відомими результатами для даного алгоритму.
dc.description.abstractotherThe development of the Internet of Things and the associated devices has made it necessary to establish and implement encryption standards to ensure secure data transmission. These standards need to be comply with fundamental encryption principles and cater to devices with limited computational resources. As a result, lightweight cryptography has emerged as a distinct field within cryptography. The PRESENT block cipher algorithm is a lightweight encryption algorithm designed for deployment in resource-constrained devices. It requires comprehensive and ongoing vulnerability analysis against both known and novel cryptanalysis methods. This work extensively investigates the PRESENT block cipher algorithm, examining its components, operational principles, and key scheduling algorithm. This study analyses existing research on the algorithm with regards to contemporary cryptanalysis methods. Differential cryptanalysis was selected as the method of choice. The requirements for constructing S-boxes, as set forth by the algorithm developers, are reviewed. Two alternative S-boxes are formulated and presented based on these requirements. The paper presents a methodology for identifying high-probability differential characteristics for the PRESENT algorithm, using a substitute substitution block that differs from the one proposed by the developers. The research reports on the encryption algorithm PRESENT, using alternative substitution blocks, and evaluates its resistance to differential cryptanalysis. The text presents the results of applying the methodology for searching differential characteristics to the substituted blocks in the PRESENT algorithm. A comparative analysis is made between the results obtained through the differential characteristic search methodology for the PRESENT algorithm with alternative substitution blocks and the known results for this algorithm.
dc.format.pagerangePp. 44-53
dc.identifier.citationЗакусіло, В. Пошук високоймовірнісних різницевих характеристик легковагового блокового алгоритму PRESENT із нестандартними блоками заміни / Валерій Закусіло, Наталія Кучинська, Сергій Конюшок // Information Technology and Security. – 2024. – Vol. 12, Iss. 1 (22). – Pp. 44-53. – Bibliogr.: 6 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-1031.2024.12.1.306258
dc.identifier.orcid0000-0001-6906-2742
dc.identifier.orcid0000-0002-6457-7525
dc.identifier.orcid0000-0003-4121-1464
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73343
dc.language.isouk
dc.publisherInstitute of Special Communication and Information Protection of National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofInformation Technology and Security, Vol. 12, Iss. 1 (22)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectкібербезпека
dc.subjectкіберзахист
dc.subjectлегковагова криптографія
dc.subjectрізницевий криптоаналіз
dc.subjectблоковий алгоритм шифрування
dc.subjectблоки заміни
dc.subjectcybersecurity
dc.subjectcyber defense
dc.subjectlightweight cryptography
dc.subjectdifferential cryptanalysis
dc.subjectencryption algorithm
dc.subjectsubstitution blocks
dc.subject.udc004.057
dc.titleПошук високоймовірнісних різницевих характеристик легковагового блокового алгоритму PRESENT із нестандартними блоками заміни
dc.title.alternativeSearch for high-probability differential characteristics of the lightweight block cipher algorithm present with non-standard substitution blocks
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
44-53.pdf
Розмір:
417.35 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information Technology and Security, Vol. 12, Iss. 1 (22)