АЛГОРИТМ ВЕРОЯТНОСТНОГО БЛОЧНОГО ШИФРОВАНИЯ
ДЛЯ ЗАЩИЩЕННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ
Д. К. Чечулина
Новосибирский государственный университет
Учебно-исследовательская лаборатория НГУ – Parallels
В настоящее время широко обсуждается применение облачных техно-
логий для построения различных информационных систем. С целью со-
здания защищенной базы данных был разработан вариант блочного шиф-
рования, обладающий высокой скоростью дешифрования.
Шифрование в привычном смысле – это «отображение F из множества
A (исходные данные) в множество B (зашифрованные данные)», причем F
– инъективно. Следовательно, если b ϵ B является образом некоторого
элемента из множества A, то элемент a ϵ A такой, что F(a) = b, находится
однозначно. Отображение F называется секретной частью, или ключом
шифрования.
В предлагаемом алгоритме шифрования, напротив, считается, что
в выражении F(x) аргументом является F. В этом случае положим, что x =
(x1, …, xn) – это секретный ключ, y = (y1, …, yn) – исходное сообщение, F –
зашифрованное сообщение. Таким образом, в результате действия отобра-
жением F на ключ x получаются исходные данные y, то есть y = F(x). Как
видно из полученного равенства, высокая скорость дешифрования зависит
от вида отображения F. В данной работе в качестве F используется поли-
номиальное отображение, что упрощает процесс дешифрования, а все вы-
числения производятся в поле Галуа GF(2m
).
Для повышения криптостойкости разрабатываемого алгоритма, предла-
гаются некоторые его вероятностные модификации, например, повышение
степени интерполяционного многочлена с помощью случайно сгенериро-
ванных дополнительных точек (xi, yi) i = 1,..,k. При этом, параметр k опре-
деляется следующим образом: для многочлена, кодирующего первый блок
исходной последовательности, k=2, а для остальных многочленов k одно-
значно определяется по некоторым битам элемента yi (i=1..n) предыдущего
блока (сцепление) или по некоторым битам ключа.
Дешифрование сводится к вычислению значения многочлена α0 + α1 x + α2 x
2+…+ αn+k-1 x n+k-1 в точках xi. Полученный набор yi (i = 1,..., n) упако-
вывается в байты и формирует расшифрованную последовательность.
Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук, доцент С. Ф. Кренделев