Великоблокові матричні афінно-перестановочні шифри з ізоморфними представленнями блоків і ключів

Abstract

The article considers large-block matrix affine permutation ciphers (MAPS). Based on a review of related publications, the relevance of the development of improvements to known similar ciphers is shown and the goal and task of conducting experiments with their large-block modifications are specified. Experiments in the Mathcad environment confirmed the adequacy of the proposed large-block ciphers (MAPS) with isomorphic representations of blocks and keys. It is shown that increasing the dimensionality of permutation matrices (PMs) and blocks improves the characteristics of ciphers, including increasing cryptographic strength and expanding functional capabilities. A number of model experiments are presented that explain the processes of cryptographic transformations, generation of MPs, the main MP and subkeys, and their advantages. The models are simple, convenient, adaptable to various formats and color images, implemented by matrix processors, and have high efficiency, stability, and speed.

В статті розглядаються великоблокові матричні афінно-перестановочні шифри (МАПШ). На основі огляду повязаних публікацій показана актуальність розляду покращень відомих подібних шифрів та уточнена мета та поставлена задача проведення екпериментів з великоблоковими їх модифікаціями. Екпериментами в середовищі Маткад підтверджені адекватність запропонованих великоблокових шифрів (МАПШ) з ізоморфними представленнями блоків та ключів. Показано, що збільшення розмірності матриць перестановок (МП) та блоків покращує характеристики шифрів, в тому числі збільшує криптостійкість та розширює функціональні можливості. Наведено низку модельних експериментів, що пояснюють процеси крипто-перетворень, генерування МП, головної МП та під-ключів, їх переваги. Моделі прості, зручні, адаптуються для різноформатних та кольорових зображень, реалізуються матричними процесорами, мають високі ефективність, стійкість, швидкодію.