Стандарт криптографической защиты AES.

В данной дипломной работе рассмотрены следующие вопросы.

В главе I рассказывается о процессе принятия нового стандарта, исторических предпосылках, процедуре проведения конкурса, критериях отбора конкурсантов, приводится их сравнительная характеристика (по интернет-источникам).

В глве II обсуждается математический аппарат, используемый при конструировании блочных шифров, рассматривается базовый алгоритм теории чисел, вводится понятие алгебры, в частности, конечных полей.

В главе III дано описание пяти блочных шифров, участвовавших на заключительном этапе конкурса AES. Описание шифров дано в сокращенно-адаптированном типе, с использованием единого языка описаний.

В заключительной главе IV рассматриваются некоторые принципы гибких недетерминированных шифров. Предлагается пример такого шифра, с использованием нового криптографического примитива. Программная реализация этого шифра на языке Pascal представлена в Приложении.

Материалы дипломной работы могут быть использованы в учебном процессе.

ВВЕДЕНИЕ 2

ГЛАВА 1. ПРОЦЕСС ПРИНЯТИЯ СТАНДАРТА КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ AES (ADVANCED ENCRYPTION STANDARD) 2

ИСТОРИЯ КОНКУРСА AES 2

КРИТЕРИИ AES 2

ПРИНЯТЫЕ НА КОНКУРС АЛГОРИТМЫ 2

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ БЛОЧНЫХ ШИФРОВ 2

ОПЕРАЦИИ НАД N-БИТОВЫМИ БЛОКАМИ 2

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ЧИСЕЛ 2

АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ 2

ВЫЧИСЛЕНИЯ В ПОЛЕ F256 И В НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ КОНЕЧНЫХ ПОЛЯХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 2 2

ГЛАВА 3. БЛОЧНЫЕ ШИФРЫ, ПРИНИМАВШИЕ УЧАСТИЕ В ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОМ ЭТАПЕ КОНКУРСА AES 2

MARS 2

RC6 2

RIJNDAEL 2

SERPENT 2

TWOFISH 2

ГЛАВА 4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ГИБКОГО ШИФРА 2

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ГИБКИХ НЕДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ ШИФРОВ 2

ПОСТРОЕНИЕ ГИБКОГО ПРОГРАММНОГО НЕДЕТЕРМИНИРОВАННОГО ПОДСТАНОВОЧНО-ПЕРЕСТАНОВОЧНОГО ШИФРА 2

ОБОЗНАЧЕНИЯ 2

ЛИТЕРАТУРА 2

ПРИЛОЖЕНИЯ. ФРАГМЕНТЫ ИСХОДНЫХ КОДОВ НА ЯЗЫКЕ PASCAL 2

Реализация криптоалгоритма Viper 2

Реализация криптоалгоритма Serpent 2

Пример работы криптоалгоритма Serpent 2

1. Алферов А.П., Зубов А.Ю., Кузьмин А.С., Черёмушкин А.В. Основы криптографии. М.: Гелиос APB, 2001.

2. ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. М.:Госстандарт СССР, 1989.

3. ГОСТ Р 34.10-94. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процедуры выработки и проверки электронной цифровой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма. 1994.

4. ГОСТ Р 34.11-94. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Функция хеширования. 1994.

5. Зенин О.С., Иванов М.А. Стандарт криптографической защиты AES. Конечные поля. М.: Кудиц-Образ, 2002.

6. Иванов М.А. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях. М.: Кудиц-Образ, 2001.

7. Молдовян А.А., Молдовян Н.А., Гуц Н.Д., Изотов Б.В. Криптография. Скоростные шифры. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.

8. Нечаев В.И. Элементы криптографии. Основы теории защиты информации. М.: Высшая школа, 1999.

9. Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях. М.: Радио и связь, 2001.

10. Столингс В. Криптография и защита сетей. Принципы и практика. М.:Издательский дом «Вильямс», 2001.

11. Чмора А.Л. Современная прикладная криптография. М.: Гелиос APB, 2001.

12. Шеннон К.Э. Теория связи в секретных системах. В кн.: Работы по теории информации и кибернетике. М.: ИЛ, 1963.

13. Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. М.:Триумф, 2002.

14. Лидл Р., Нидеррайтер Г. Конечные поля. В 2-х т. М.: Мир, 1988.

15. Асосков А.В., Иванов М.А., Мирский А.А., Рузин А.В., Сланин А.В., Тютвин А.Н. Поточные шифры. М.: Кудиц-Образ, 2003.

Интернет-источники

1. Винокуров А. Страничка классических блочных шифров. http://www.enlight.ru/crypto/

2. О процессе принятия AES. Б. Киви

http://byrd.narod.ru/aes/aes2.htm

3. Конкурс на новый криптостандарт AES. Б. Киви

http://kiwibyrd.chat.ru/ru/aes1 .htm

4. Общие сведения о конкурсе AES

http://www.citforum.ru/internet/infsecure/its2000 21 .shtml

5. Federal Information Processing Standard (FIPS) for the Advanced Encryption Standard, FIPS-197. http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/

6. Украинский ресурс по безопасности http://kiev-security.org.ua

7. Johnson M.P. The Diamond 2 BlockCipher.

ftp://ftp.zedz.com/pub/cryptol/mirror/ftp.criptographi.org/libraries/dlock2.zip.

8. Skipjack and key Specificatiory. U.S.National Institute of Standart and Technology, March, 1998: http://csrc.nist.gov/encryption/skipjack/skipjack.pdf.

9. Advanced Encryption Standard

a. AES - The Early Years (1997-98) http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/pre-round1/earlyaes.htm

b. AES Round 1 Information http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/round1/round1.htm

c. AES Round 2 Information http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/round2/round2.htm

10. Announcing development of a federal information processing standard for advanced encryption standard http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/ae s/pre-round1/aes_9709.htm

11. CONFERENCE REPORT. FIRST ADVANCED ENCRYPTION STANDARD (AES) CANDIDATE CONFERENCE Ventura, CA August 20-22, 1998

http://csrc.nist. gov/CryptoToolkit/aes/round1 /conf1 /j41 ce-rob.pdf

12. Serpent: A Proposal for the Advanced Encryption Standard. R.Anderson, E. Biham, L.Knudsen

http://www.ftp.cl.cam.ac.uk/ftp/users/rja14/serpent.pdf

13. The MARS Encryption Algorithm C. Burwick, D. Coppersmith, E. D'Avignon

http://www.research.ibm.com/securitv/mars-short.ps

14. The RC6 Block Cipher. Ronald L. Rivest, M.J.B. Robshaw, R. Sidney

http://theory.lcs.mit.edu/~rivest/rc6.pdf

15. A Performance Comparison of the Five AES Finalists. B.Schneier, D. Whiting.

http://csrc.nist.gov/CryptoToolkit/aes/round2/conf3/papers/17-bschneier.pdf