Дослідження стійкості і ефективності криптографічних алгоритмів захисту інформації та їх реалізацій з використанням додаткових даних
| dc.contributor.advisor | Савчук, М. М. | |
| dc.contributor.advisor | Savchuk, M. N. | |
| dc.contributor.advisor | Савчук, М. Н. | |
| dc.contributor.degreedepartment | Кафедра математичних методів захисту інформації | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | Фізико-технічний інститут | uk |
| dc.contributor.researchgrantor | Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» | uk |
| dc.date.accessioned | 2017-07-21T11:28:39Z | |
| dc.date.available | 2017-07-21T11:28:39Z | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.description.abstracten | The purpose of the work is to improve, develop and create new effective methods and procedures of constructing and evaluating the effectiveness of cryptographic attacks with additional data on information security systems, obtaining estimates of information security systems resistance against such attacks, as well as new methods for determining directions and ways to improve hardware and software implementations of IT-security algorithms that take into account the latest attacks that use side channel information, failures data, the performing time of some operations, energy consumption and so on. The upper estimates of the average probabilities of integer differentials of round functions with some defined structure are constructed. A fault-attack on the National Encryption Standard ДСТУ ГОСТ 28147:2009 is developed and experimentally investigated; the conditions of its effective use and proposals on its protection from the attack are formulated in different attack scenarios. The algorithm searching linear polynomials in cubic attacks against the cipher PRESENT is developed and implemented provided information leakage from certain bits during the encryption process. The analysis of mixing properties of various group operations such as multiplication, addition, bitwise addition and modular addition defined on the same carrier, as indicators of the resistance against homomorphic-property-based attacks is performed. A new fault-attack on one of the modern methods of protection of digital signature RSA, the method inserting public key to the module string representation, is constructed. A timing-attack against the block-cipher IDEA is implemented. The influence of the space key measure nonuniformity on the effectiveness of the directed key search method is investigated. A new scheme of digital multysignature based on the Ukrainian Elliptic Curve Digital Signature Standard ДСТУ 4145-2002, as well as on the Russian standard ГОСТ Р 34.10-2001 is developed and implemented. A new more powerful subexponential algorithm for solving the problem of hidden shift in abelian groups for quantum computing model is proposed. A statistical test for cryptographic bit sequences based on a classical probabilistic collector problem is constructed. The suggested modified and new techniques make it possible to obtain estimates of the resistance for existing cryptographic information security systems using information about their operation as well as to use these techniques in the design and implementation of new cryptographic algorithms, to determine the conditions of safe operation of storage and transmission information systems protected by cryptographic means. The results of this research are obtained using modern methods of investigation of resistance of cryptographic systems, attacks with additional data, the ways to protect against them and are at the level of world analogs. | uk |
| dc.description.abstractru | Цель работы состоит в усовершенствовании, развитии и создании новых эффективных методов, процедур построения и оценивания эффективности криптографических атак на системы защиты информации с использованием дополнительных данных, получении оценок стойкости систем криптографической защиты информации относительно таких атак, а также в использовании новых методов для определения направлений и способов усовершенствования аппаратных и программных реализаций алгоритмов криптографической защиты, которые учитывают новейшие атаки с использованием информации из побочного канала, данных о сбоях, времени выполнения отдельных операций работающей аппратурой, энергозатратах и т.п. Построены верхние оценки средних вероятностей целочисленных дифференциалов раундовых функций определенной структуры. Разработана и экспериментально исследована атака сбоев на национальный стандарт шифрования ДСТУ ГОСТ 28147:2009, сформулированы условия ее эффективного применения и предложения относительно противодействия при различных сценариях атаки. Реализован и применен алгоритм поиска линейных полиномов при осуществлении кубической атаки на шифр PRESENT при условии утечки информации с определенных битов в процессе шифрования. Проанализированы перемешивающие свойства разных групповых операций, таких как умножение, сложение, побитовое сложение и модульное умножение, заданных на одном носителе, как показатели стойкости алгоритмов к атаке гомоморфизмов. Построена новая атака сбоев на один из современных методов защиты системмы цифровой подписи RSA – метод вставки открытого ключа в представление модуля. Реализована криптографическая атака на алгоритм блочного шифрования IDEA, основанная на допольнительных данных о времени шифрования блоков открытого текста. Исследовано влияние неравномерностей меры на ключевом пространстве на эффективность метода криптоанализа направленного перебора ключей. Разработана и реализована новая схема цифровой мультиподписи на основе украинского стандарта цифровой подписи на эллиптическних кривых ДСТУ 4145-2002, а также на основе российского стандарта ГОСТ Р 34.10-2001. Предложен новый, более мощный субэкспоненциальный алгоритм решения задачи о скрытом сдвиге в абелевой группе для квантовой модели вычислений. Построен статитстический тест оценки криптографического качества битовых последовательностей, который основывается на классической вероятностной задаче коллекционера. Предложенные в работе модифицированные и новые методы дают возможность получать оценки стойкости для существующих систем криптографической защиты информации с учетом дополнительных данных об их функционировании, а также использовать полученные результаты при разработке и реализации новых криптоалгоритмов, при определении условий безопасного функционирования систем хранения и передачи информации, защищаемой криптографическими средствами. Результаты данной НИР получены с использованием современных методов исследования стойкости криптографических систем, атак с дополнительной информацией, способов защиты от них и находятся на уровне мировых аналогов. | uk |
| dc.description.abstractuk | Мета роботи полягає в удосконаленні, розвитку та створенні нових ефективних методів, процедур побудови та оцінювання ефективності криптографічних атак на системи захисту інформації з використанням додаткових даних, отриманні оцінок стійкості систем криптографічного захисту інформації відносно таких атак, а також у використанні нових методів для визначення напрямків та способів удосконалення апаратних та програмних реалізацій алгоритмів криптографічного захисту, що враховують новітні атаки з використанням інформації з побічного каналу, даних про збої, час виконання окремих операцій працюючою апаратурою, енерговитрати тощо. Побудовано верхні оцінки середніх імовірностей цілочисельних диференціалів раундових функцій певної структури. Розроблена та експериментально досліджена атака збоїв на національний стандарт шифрування ДСТУ ГОСТ 28147:2009; сформульовані умови її ефективного застосування та пропозиції щодо захисту у різних сценаріях атаки. Реалізовано та застосовано алгоритм пошуку лінійних поліномів при здійсненні кубічної атаки на шифр PRESENT за умови витоку інформації з певних бітів у процесі шифрування. Проаналізовано перемішуючі властивості різних групових операцій, таких як множення, додавання, побітове додавання та модульне додавання, заданих на одному носії, як показники стійкості алгоритму до атаки гомоморфізмів. Побудовано нову атаку збоїв на один з сучасних методів захисту системи цифрового підпису RSA – метод вставлення відкритого ключа в представлення модуля. Реалізовано криптографічну атаку на алгоритм блокового шифрування IDEA, засновану на додаткових даних про час шифрування блоків відкритого тексту. Досліджено вплив нерівноймовірностей міри на ключовому просторі на ефективність методу криптоаналізу направленого перебору ключів. Розроблено та реалізовано нову схему цифрового мультипідпису на основі українського стандарту цифрового підпису на еліптичних кривих ДСТУ 4145-2002, а також на основі російського стандарту ГОСТ Р 34.10-2001. Запропоновано новий більш потужний субекспоненційний алгоритм розв’язку задачі про прихований зсув в абелевій групі для квантової моделі обчислень. Побудовано статистичний тест оцінки криптографічної якості бітових послідовностей, який ґрунтується на класичній імовірнісній задачі колекціонера. Запропоновані в роботі модифіковані та нові методи дають можливість отримувати оцінки стійкості для існуючих систем криптографічного захисту інформації з урахуванням додаткової інформації щодо їх функціонування, а також використовувати отримані результати при розробці та реалізації нових криптоалгоритмів, визначенні умов безпечного функціонування систем зберігання та передачі інформації, що захищається криптографічними засобами. Результати даної НДР отримані з використанням сучасних методів дослідження стійкості криптографічних систем, атак з застосуванням додаткової інформації, способів захисту від них та знаходяться на рівні світових аналогів. | uk |
| dc.format.page | 9 с. | uk |
| dc.identifier | 2417-п | |
| dc.identifier.govdoc | 0111U000342 | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/20105 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | НТУУ «КПІ» | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject | комплексні системи захисту інформації | uk |
| dc.subject | криптосистеми | uk |
| dc.subject | оцінки стійкості | uk |
| dc.subject | цифровий мультипідпис | uk |
| dc.title | Дослідження стійкості і ефективності криптографічних алгоритмів захисту інформації та їх реалізацій з використанням додаткових даних | uk |
| dc.title.alternative | The research of the resistance and effectiveness of information security cryptographic algorithms and their implementations using additional data | uk |
| dc.title.alternative | Исследование стойкости и эффективности криптографических алгоритмов защиты информации и их реализаций с использованием дополнительных данных | uk |
| dc.type | Technical Report | uk |
| thesis.degree.level | - | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 7.8 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: