Совершенствование методики конструирования блоков замен для алгоритмов симметричного шифрования

Как известно, для обеспечения конфиденциальности информации широко применяются блочные симмет- ричные алгоритмы шифрования. Стойкость алгоритмов шифрования к наиболее распространенным видам криптоанализа во многом определяется качеством блока замен. В настоящей работе продолжается разработка методики построения блоков замен. При первом подходе в качестве компонентных функций блоков замен используются булевы функции, обла- дающие заданными криптографическими свойствами. Ранее одним из авторов была предложена обоснованная методика поэтапного выбора булевых функций для конструирования блоков. Однако эта методика учитывала только расстояние нелинейности первого порядка. В данной работе, помимо таких криптографических свойств булевых функций, как сбалансированность, обладание строгим лавинным эффектом, обладание корреляционным иммунитетом, впервые одновременно рассматриваются расстояния нелинейности первого и второго порядков булевых функций. Проведено исследование полного множества булевых функций от четырех переменных, результатом которого является оптимальный набор булевых функций для построения блоков замен при шифровании алго- ритмом ГОСТ 28147-89. При втором подходе блок замены определяется неприводимым полиномом над полем Галуа. Такая схема применена в считающемся стойким алгоритме шифрования Rijndael. Рост вычислительной мощности ЭВМ обуславливает необходимость увеличения криптостойкости алго- ритмов шифрования. Авторами предложены блоки замен для каждого раунда схемы Rijndael, основанные на различных неприво- димых полиномах. Проведено исследование композиций, представляющих собой различное сочетание специаль- но подобранных неприводимых полиномов в десяти раундах, что позволило выбрать оптимальное множество многочленов с наилучшими значениями показателей качества шифрования по схеме Rijndael.