Лазейки в итерационных блочных шифрах

1. ВВЕДЕНИЕ 9
1.1. Развитие информационных систем 9
1.2. Роль криптографии как механизма защиты 9
1.3. Проблема существования лазеек в криптографических системах 10
2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 16
2.1. Общие понятия 16
2.2. Обзор существующих работ, посвященных встраиванию лазеек в блочные шифры 17
2.2.1. Методы встраивания лазеек 17
2.2.2. Исследования В.Римена и Б.Пренеля 17
2.2.3. Криптоанализ RP-шифров с лазейками 18
2.2.4. Исследование импримитивных групп подстановок и построение лазеек в работе К.Пэтерсена 19
2.2.5. Итерационные блочные шифры и их группы 19
2.2.6. Атаки, основанные на импримитивности группы G 21
2.2.6.1. Простая атака 22
2.2.6.2. Атаки, зависящие от алгоритма выработки цикловых ключей 22
2.2.6.3. Атака, основанная на системе блоков 23
2.2.7. DES-подобный шифр с лазейкой, предложенный в работе К.Пэтерсона 24
2.2.7.1. Описание цикловой функции 24
2.2.7.2. Разработка «лазейки» 27
2.2.7.3. Анализ встроенной лазейки 29
2.3. Обобщение метода встраивания лазейки, предложенного К. Пэтерсоном 30
2.4. Разработка S-блоков для шифров с лазейкой 36
2.4.1. Криптографические критерии отображений 36
2.4.1.1. Степень нелинейности 36
2.4.1.2. Критерии стойкости к разностному и линейному анализу 36
2.4.2. Построение S-блоков 38
2.4.3. Оценка сложности нахождения секретного ключа 39
2.4.4. Выбор размерности S-блока 39
2.4.5. Методы построения S-блока с лазейкой 39
2.4.6. Методы маскировки лазейки в S-блоке 47
2.4.6.1. Линейная маскировка 47
2.4.6.2. Нелинейная маскировка 55
2.4.7. Выводы 60
2.5. Итерационный блочный шифр с лазейкой 61
2.5.1. Разработка структуры шифра 61
2.5.2. Алгоритм выработки цикловых ключей 63
2.5.3. Свойства преобразований шифра 64
2.5.4. Тестирование алгоритма шифрования 67
2.5.4.1. Статистические тесты 67
2.5.4.2. Проверка «размазывания» 68
2.5.4.3. Проверка имитостойкости 68
2.5.4.4. Выводы 68
2.5.5. Внутренняя структура шифра 69
2.5.6. Алгоритм выработки цикловых ключей эквивалентной схемы 72
2.5.7. Взлом алгоритма шифрования 73
2.5.8. Выводы 73
3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 75
3.1. Классы задач 75
3.2. Основная концепция создания ПО 75
3.3. Программное обеспечение для исследования S-блоков с лазейками 75
3.3.1. Построение S-блоков 8x8 с лазейкой 76
3.3.2. Построение произвольных S-блоков 8x8 без лазейки 76
3.3.3. Подсчет статистики для каждого из вариантов построения S-блоков 76
3.3.4. Реализация линейной и нелинейной маскировки 77
3.3.5. Анализ построенных S-блоков 77
3.3.6. Оценка результатов 77
3.4. ПО для исследования шифра с лазейкой 78
3.4.1. Реализация алгоритма шифрования 78
3.4.2. Тестирование алгоритма шифрования 78
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 79
4.1. Выбор языка реализации 79
4.2. Формат хранения данных в оперативной памяти 79
4.3. Оптимизация вычислений при анализе S-блоков 80
4.3.1. Быстрое преобразование Фурье 80
4.3.2. Быстрое вычисление коэффициентов многочлена Жегалкина 82
4.4. Оптимизация при реализации алгоритма шифрования 84
5. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 85
5.1. Введение 85
5.2. Разбивка работы на экономико-функциональные блоки 86
5.3. Построение сетевого графика и диаграммы Гантта 87
5.4. Определение затрат на НИР 89
5.5. Выводы 94
6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 96
6.1. Введение 96
6.2. Государственная тайна 96
6.3. Коммерческая тайна 97
6.4. Авторские права на разработанное ПО 98
6.4.1. Авторское право на программы для ЭВМ 98
6.4.2. Личные неимущественные права 102
6.4.3. Имущественные права 103
6.4.4. Гражданско-правовые меры защиты авторского права 104
6.4.5. Уголовная ответственность за нарушение авторских прав 104
6.4.6. Административная ответственность за нарушение авторских прав 104
6.4.7. Сфера действия настоящего Закона 105
6.5. Особенности применения закона «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных» 105
6.6. Использование разработанного ПО и Российское законодательство в области средств ЗИ 106
6.7. Выводы 108
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110
8. ЛИТЕРАТУРА 111
Приложение 1. S-блоки DES-подобного шифра с лазейкой, предложенного Пэтерсоном 112

Настоящее техническое задание распространяется на дипломное проектирование по теме "Импримитивные группы подстановок и лазейки в итерационных блочных шиф-рах".
Настоящее техническое задание может быть уточнено и дополнено.

Целью дипломного проектирования является исследование методов встраивания ла-зеек в итерационные блочные шифры, основанных на импримитивности групп подстано-вок.