СХЕМА АДАПТИВНОГО ШИФРОВАНИЯ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО
ХРАНЕНИЯ ЗАШИФРОВАННЫХ ДАННЫХ
В ЗАЩИЩЕННОЙ БАЗЕ ДАННЫХ
В. В. Егорова
Новосибирский государственный университет
Учебно-исследовательская лаборатория НГУ-Parallels
В рамках проекта «Защищенная база данных» в лаборатории НГУ-
Parallels разрабатываются различные алгоритмы шифрования данных. За-
щищенная база данных должна обеспечивать быстрый доступ
к информации, которая в ней хранится. Однако далеко не все разрабатыва-
емые алгоритмы обладают высокой скоростью дешифрования, то есть поз-
воляют быстро восстанавливать исходные данные. В связи с этим была
предложена схема адаптивного шифрования. Ее основная задача – моди-
фицировать зашифрованные сообщения, полученные на выходе некоторых
алгоритмов шифрования, таким образом, чтобы впоследствии можно было
быстро выполнить операцию дешифрования. При этом важно, чтобы в
результате модификации не изменились основные свойства исходных за-
шифрованных сообщений, например, сохранение порядка или сохранение
алгебраических операций.
В данной работе рассматривается схема адаптивного шифрования
в полях Галуа GF(2n). Пусть в результате применения некоторого алгорит-
ма шифрования к элементу поля Галуа p было получено зашифрованное
сообщение c = (c1, …, cm). Разрабатываемая схема заключается в нахожде-
нии вектора a = (c1, …, cm, a1, …, ak), такого, что его скалярное произведе-
ние с секретным вектором ключом x = (x1, …, xm + k) дает исходные данные:
<a, x> = p. Вектор a является искомой модификацией первоначального
зашифрованного сообщения c. Свойства первоначального алгоритма шиф-
рования сохраняются за счет того, что вектор c непосредственно содер-
жится в новом зашифрованном сообщении. Операция дешифрования в
данной схеме сводится к вычислению скалярного произведения двух век-
торов. Благодаря этому достигается высокая скорость дешифрования.
Авторами была реализована данная схема адаптивного шифрования
в виде библиотеки на языке С++. В ходе тестирования было установлено,
что если скорость выполнения операции дешифрования у исходного алго-
ритма составляет 80 Кбит/с, то в результате применения схемы адаптивно-
го шифрования возрастает до 1520 Кбит/с.
Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук С. Ф. Кренделев