Проекты участников финального этапа НТТМ-2017

← К списку проектов

Проект
Оценка надежности шифра Магма с использованием метода невозможных дифференциалов
НТТМ-2017-1111 | Категория II

Автор:

Письменский Максим Владимирович

Научный руководитель:
Ищукова Евгения Александровна
Организация:
Южный федеральный университет,
Ростовская область, Таганрог
Цель работы
Данный проект выполняется для исследования нового стандарта блочного шифрования Российской Федерации, который вступил в силу с 1 января 2016 года, при помощи метода невозможных дифференциалов, для оценки стойкости алгоритма Магма.
Обзор предметной области
Суть метода невозможных дифференциалов заключается в нахождение двух последовательностей прохождений разностей двух текстов через этапы алгоритма, которые не могут существовать одновременно. Данный метод применялся к различным усеченным версиям зарубежных шифрова, чаще успешнее линейного и дифференциального криптоанализа.
Основой проекта полсужила статья [1], где авторам удалось применить метод невозможных дифференциалов для 6 раундов алгоритма AES и [2], в которой автором удалось увеличить количество раундов до 7.
В предыдущих работах [3][4] удавалось найти только один полубайт ключа, при помощи метода невозможных
дифференциалов, основываясь на особенностях дифференциальных свойств шестого S-блока.

[1] J. Cheon, M. Kim, K. Kim, and J. Lee, Improved Impossible Differential Cryptanalysis of Rijndael and Crypton // 4th International Conference on Information Security and Cryptology (ICISC 2001).Seoul: Springer-Verlag. pp. 39–49.
[2] J. Lu, O. Dunkelman, N. Keller, J. Kim, New impossible differential attacks on AES
[3]. Ищукова Е.А., Письменский М.В. Анализ симметричных блочных шифров с помощью метода невозможных дифференциалов // Информационные технологии, системный анализ и управление (ИТСАиУ-2015) / Сборник трудов XIII Всероссийской научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, г. Таганрог, 16-18 декабря 2015 г. – Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 2016 – Т.3. – C. 285 – 290.
[4]. Письменский М.В. Оценка надежности для 8 раундов алгоритма Магма+ с использованием метода невозможных дифференциалов // Сборник статей I Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, магистрантов и студентов «Информационные системы и технологии: фундаментальные и прикладные исследования». – Таганрог, 2016. – C. 179 – 184.
Описание результатов проекта
В ходе работы над проектом, были проанализированы преобразования алгоритма Магма+, с точки зрения дифференциальных свойств, найдены и построены схемы для нахождения каждого полубайта первого подключа, написана программа для эксперементального подтверждения теории.
После чего, удалось эксперементально подтвердить работоспособность метода, а так же найти его временные характеристики.
Новизна работы, заключается в том, что алгоритм Магма входит в новый стандарт Российской Федерации, и нуждается во всестороннем анализе, в том числе при помощи метода невозможных дифференциалов. Сам же метод, хоть и широко применялся для зарубежных алгоритмов шифрования, почти не использовался для анализа отечественных шифров. В предыдущих работах удалось применить данных метод для восьми раундов алгоритма Магма+, но лишь для одного полубайта ключа, в данной же работе удалось применить метод для всех полубайтов первого подключа.
предыдущих работ,
Описание применимости
Результаты данной работы могут быть использованы для оценки стойкости алгоритма шифрования Магма, а также, на основе данной работы можно найти способы применения метода невозможных дифференциалов к другим шифрам.
Дальнейшее развитие проекта
В дальнейшем планируется увеличить количество раундов и заменить операцию сложения по модулю 2, на операцию сложения по модулю 2^32. Также возможно применение данного метода к другим алгоритмам шифрования для оценки их стойкости.

Информация предоставлена участником конкурса. Организаторы конкурса не несут ответственности за содержание информации о проекте.

← К списку проектов




Список всех проектов финального этапа с датами защиты

 

© Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи НТТМ

E-mail: info@konkurs-nttm.ru