Введение
1. Исследование возможности применения метода дифференциального к анализу современных алгоритмов блочного шифрования с помощью распределенных многопроцессорных вычислений 15
1.1 Метод полного перебора 16
1.2 Парадокс Дней Рождений 18
1.3 Метод дифференциального криптоанализа 21
1.4 Параллелизм в задачах криптоанализа І 26
1.4.1 Теоретические основы оценки эффективности параллельных алгоритмов 28
1.4.2 Разработка универсального алгоритма проведения ДК алгоритмов блочного шифрования с помощью РМВ 33
1.4 Выводы 38
2. Разработка последовательных алгоритмов проведения дифференциального криптоанализа криптосистем, построенных по схеме Фейстеля 40
2.1 Разработка алгоритмов проведения дифференциального криптоанализа алгоритма шифрования DES 40
2.1.1 Исходные сведения о дифференциальном криптоанализе алгоритма шифрования DES 41
2.1.2 Разработка алгоритма построения таблиц анализа для S-блоков замены 50
2.1.3 Выявление основных свойств таблиц анализа для S-блоков замены 52
2.1.4 Способ сокращения числа анализируемых текстов за счет использования невозможных дифференциалов 56
2.1.4 Разработка алгоритмов проведения ДК алгоритма шифрования DES... 58
2.1.5 Анализ 6 раундов алгоритма DES с использованием наиболее вероятных дифференциалов 65
2.2 Разработка алгоритмов для проведения ДК алгоритма шифрования ГОСТ 28147-89 в режиме простой замены 67
2.2.1 Анализ циклического сдвига 68
2.2.2 Анализ операции сложения двух чисел по модулю 2" 69
2.2.3 Анализ преобразования с помощью S-блоков замены 73
2.2.4 Разработка алгоритма анализа алгоритма ГОСТ 28147-89 75
2.3 Выводы 83
3. Разработка параллельных алгоритмов дифференциального криптоанализа алгоритмов блочного шифрования, построенных по схеме Фейстеля 85
3.1 Разработка алгоритмов проведения ДК алгоритма шифрования DES с использованием РМВ 85
3.2 Расчет эффективности разработанных алгоритмов для алгоритма шифрования DES 101
3.2.1 Экспериментальные данные для алгоритма шифрования DES 103
3.3 Разработка алгоритмов проведения ДК алгоритма шифрования ГОСТ 28147-89 с использованием РМВ 107
3.3.1 Трудоемкость перебора 115
3.3.2 Организация межпроцессорных обменов 118
3.4 Экспериментальная оценка эффективности разработанных алгоритмов для ГОСТ 28147-89 120
3.5 Выводы 128
4. Дифференциальный криптоанализ стандарта шифрования данных AES . 131
4.1 Стандарт шифрования данных AES 131
4.1.1 Раундовое преобразование 133
4.1.2 Алгоритм выработки ключей 140
3.1.1 Функция зашифрования 142
4.1.1 Функция обратного дешифрования 144
4.1.2 Функция прямого дешифрования 146
4.2 Анализ основных преобразований, входящих в состав стандарта AES 148
4.2.1. Анализ преобразования SubBytes() 148
4.2.2 Анализ преобразования MixColumns() 150
4.3 Построение многораундовых характеристики для стандарта AES и эффективность их применения 154
4.6 Разработка алгоритмов для проведения дифференциального криптоанализа стандарта AES с использованием РМВ 159
4.7 Выводы 163
Заключение 165
Список использованных источников
