Підвищення стійкості шифрування інформації в оптико-електронних системах блочними шифрами на основі використання багаторівневих гніздових підстановочно-перестановочних мереж

Abstract

У даній статті запропоновано шифрувальне перетворення, що складається із лінійного та нелінійного шарів. Лінійний шар реалізовано гніздової підстановочно-перестановочною мережею. Мережа складається із трьох рівнів — нижнього, середнього і верхнього. Кожен із рівнів реалізовано кодом із максимальною відстанню. Доведено збільшення кількості активних блоків підстановки (S-боксів) для перетворень, що використовують даний тип лінійного шару. Розглянуто варіанти реалізації шифрувальних перетворень із підстановочно-перестановочними мережами даного типу, довжиною 8 і 16 біт, і визначено варіанти реалізації з найбільшою стійкістю шифрування

В данной статье предложено шифровальное преобразование, состоящее из линейного и нелинейного слоев. Линейный слой реализован гнездовой подстановочно-перестановочной сетью. Сеть состоит из трех уровней — нижнего, среднего и верхнего. Каждый из уровней реализован кодом с максимальным расстоянием. Доказано увеличение количества активних блоков подстановки (S-боксов) для преобразований, использующих данный тип линейного слоя. Рассмотрены варианты реализации шифровальных преобразований с подстановно-перестановочными сетями данного типа для S-боксов, длинною 8 и 16 бит, и определены варианты реализации с найбольшей стойкостью шифрования.

This article contains cipher transformation that consists of linear and nonlinear layers. The linear layer is constructed with the usage of nested substitution-permutation network. The network consists of three levels: the low level, the middle level and the high level. Each of the levels uses maximal distance codes. The increasing of number of active S-boxes for this transformation that are using this king of linear layer is proved. The variants of realization of the cipher transformation which uses substitution-permutation network for 8×8 and 16×16-bit S-boxes are considered. The variant of realization with the highest cryptography security is defined.