Алгебраический криптоанализ блочных шифров на основе SP-сетей

Abstract

Приведена модель криптографической системы. Рассмотрены понятия блочных шифров на основе SP-сетей. Проанализирован принцип работы SP-сети и построена модель для шифра. Описаны алгоритмы решения системы булевых нелинейных уравнений, реализующих атаку на блочный шифр: выделение линейных слагаемых,нахождение базисов Грёбнера при помощи алгоритма Бухбергера и поиска ннигиляторов низкой степени. Разработана программная реализация методов проведения криптоаналитической атаки. Проведена оценка сложности реализованных алгоритмов и проанализировано время атаки каждым из методов. Метод атаки, реализованный при помощи аннигиляторов, требует наибольшего времени на исполнение, также он имеет большую сложность вычислений по сравнению с методами, основанными на базисах Грёбнера и выделению линейных слагаемых. Описано время проведения атаки в зависимости от S-блоков с разными свойствами. Для линейных S-блоков время атаки существенно меньше, что делает шифр менее устойчивым.