Управляемые подстановочно-перестановочные сети как криптографический примитив.
Основное криптографическое применение операции управляемых перестановок связано с выполнением битовых перестановок в зависимости от преобразуемых данных.
Ранние поиски по построению криптографических механизмов на основе УП связаны с их применением в качестве операций, зависящих от ключа шифрования. Такой тип операции требует построения управляемых подстановочно-перестановочных сетей. Хотя была показана возможность построения стойких криптосистем на основе УП, зависящих от ключа, предложенные шифры не могли конкурировать по быстродействию и простоте схемотехнической реализации с другими симметричными криптосистемами. Битовая перестановка, зависящая от ключа, остается строго линейной операцией, т.к. она является фиксированной после ввода ключа.
Принципиально ситуация изменяется, когда перестановка является переменной операцией, т.е. в случае ее выполнения в зависимости от значения преобразуемого блока данных, которое является переменной величиной.
Для выполнения переменных перестановок хорошо подходят УПС со слоистой структурой, где основным строительным блоком является перестановочный элемент P½ - элементарный блок управляемых перестановок. Он реализует две перестановки двух битов (x1 и x2) в зависимости от одного управляющего бита v. Он формирует двухбитовый выход (у1 и у2), где y1 = x1 + v и у2 = x2‑v. С увеличением размера входа БУП реализация всех перестановок становится проблематичной, однако для всех практически значимых значений размера входа n достаточно легко могут быть построены БУП, реализующие все n! перестановок. В слоистых БУП число активных слоев s связано с параметрами m и n следующим образом: .
Блоки управляемых перестановок и называются взаимно-обратными.
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 1103;