Dynamic Cryptographic Algorithms Kuznyechik and Magma

09:00 | 26/01/2021 | MẬT MÃ DÂN SỰ

CSKH-01.2020. Abstract—The cryptographic algorithms Kuznyechik and Magma since 2015 are block cipher standardized in the Russian Federation, formally called GOST R 34.12-2015. Both use fixed functions as a priori selected and differ on the structure, the block length and the bit-level of the processed blocks. In the present paper, we provide a dynamic variant of Kuznyechik and Magma where some of their functions are randomly generated and dependent on pseudorandom sequences.

Tóm tắt—Các thuật toán mã hóa Kuznyechik và MAGMA từ năm 2015 là mật mã khối được tiêu chuẩn hóa ở Liên bang Nga, được gọi chính thức là GOST R 34.12-2015. Hai thuật toán này đều sử dụng các hàm chức năng được lựa chọn ưu tiên và khác nhau về cấu trúc, độ dài khối và mức bit của các khối được xử lý. Trong bài báo này, nhóm tác giả cung cấp một biến thể động của Kuznyechik và MAGMA, trong đó một số hàm chức năng của chúng được tạo ngẫu nhiên và phụ thuộc vào chuỗi giả ngẫu nhiên.

References

[1] Federal Agency on Technical Regulation and Metrology (2015). “National Standard of the Russian Federation GOST R34.12-2015”.

[2] Dygin, D. et al (2015). "On a new Russian Encryption Standard." Matematicheskie Voprosy Kriptografii 6(2): 29-34.

[3] Ishchukova, E., L. Babenko and M. Anikeev (2017). “Two simplified versions of Kuznyechik cipher (GOST R 34.12-2015)”. 10th International Conference on Security of Information and Networks, ACM.

[4] Ishchukova, E., L. Babenko and M. Anikeev (2016). “Fast Implementation and Cryptanalysis of GOST R 34.12-2015 Block Ciphers”. 9th International Conference on Security of Information and Networks, ACM.

[5] de la Cruz, R.A. (2019). “Generation of 8-Bit S-Boxes Having Almost Optimal Cryptographic Properties Using Smaller 4-Bit S-Boxes and Finite Field Multiplication”. Progress in Cryptology – LATINCRYPT2017. LNCS, 11368, Springer, Cham.

[6] Zhuojun L. Qiuping L. and Baofeng W. (2018). “Direct Construction of (involutory) MDS matrix from Block Vandermonde and Cauchy-like Matrix”. 7th International Workshop, WAIFI 2018, Bergen, Norway.

[7] Freyre, P. and Díaz, N. (2015). "Generación aleatoria de permutaciones del grupo simétrico o del grupo alternado." Revista Investigación Operacional. 36(2): 186-191.

[8] Freyre P, Díaz N, Díaz R and Pérez C. (2014). “Random generation of MDS matrices”. Proceedings of Current Trends in Cryptology CTCrypt2014. Russia.

[9] Biham E. and Shamir A. (1991). “Differential Cryptanalysis of DES-like Cryptosystems”. Journal of Cryptology vol. 4, no. 1, pp 3-72.

[10] Matsui M. (1993). “Lineal Cryptanalysis method for DES Cipher”. Advances in Cryptology-Eurocrypt93. Springer-Verlag, pp 386-397.

[11] Marshalko V, Bondarenko I, Agafonoba V (2019). “Abstract of the results of the analysis of Kuznyechik”. RusCrypto. Russia.

[12] Akhmetzyanova, L., et al (2017). "On the properties of the CTR encryption mode of Magma and Kuznyechik block ciphers with re-keying method based on CryptoPro Key Meshing". Matematicheskie Voprosy Kriptografii. 8(2).

[13] Markku-Juhani O. Saariment. (2019). “A chosen key attacks against the secret S-box of GOST”. IACR 540.

[14] Dmukh, A., Dygin, D. and Marshalko, G. (2015). “A lightweight-friendly modiﬁcation of GOST block cipher”, IACR Cryptology ePrint Archive, 065.

[15] Nicolas C. (2011). “Security Evaluation of GOST 28147-89 in view of international standardization”. IACR-211.

Thông tin trích dẫn: Pablo Freyre, Oristela Cuellar, Nelson Díaz, Ramses Rodríguez, Adrián Alfonso, “Dynamic Cryptographic Algorithms Kuznyechik and Magma”, Journal of Science and Technology on Information Security, ISSN 2615-9570, Vol. 11, No. 01, 2020, pp. 1-10.

Pablo Freyre, Oristela Cuellar, Nelson Díaz, Ramses Rodríguez, Adrián Alfonso

‹ › ×

Tin liên quan

Some evaluations for involutory diffusion layer of 64-bit AES-like block ciphers based on the hadamard matrices

08:00 | 12/08/2019

Abstract - In this paper, we classify and evaluate the involutory diffusion layer of 64-bit AES-like block ciphers based on the Hadamard matrices. Firstly, we calculate the number of fixed points in this layer. After that, we perform a practical investigation on the 4×4-bit Hadamard matrices in GF(2^4) and modify the number of XOR gates used to implement as described in [9] to choose a suitable matrix for constructing the involutory diffusion layer of AES-like block ciphers with 64-bit block size.

Pseudorandom Sequences Classification Algorithm

15:00 | 26/05/2021

CSKH-02.2020. Abstract—Currently, the number of information leaks caused by internal violators has increased. One of the possible channels for information leaks is the transmission of data in encrypted or compressed form, since modern DLP (data leakage prevention) systems are not able to detect signatures and other information related to confidential information in such data. The article presents an algorithm for classifying sequences formed by encryption and compression algorithms. An array of frequencies of occurrence of binary subsequences of length N bits was used as a feature space. File headers or any other contextual information were not used to construct the feature space. The presented algorithm has shown the accuracy of classification of the sequences specified in the work 0.98 and can be implemented in DLP systems to prevent the transmission of information in encrypted or compressed form.

Giới thiệu về thuật toán mã hóa Magma của Liên Bang Nga

15:00 | 10/07/2018

Bảo mật và an toàn thông tin đóng vai trò then chốt, là yếu tố tiên quyết để triển khai ứng dụng công nghệ thông tin, giao dịch điện tử cho lĩnh vực kinh tế - xã hội. Trong bảo mật và an toàn thông tin, kỹ thuật mật mã đóng vai trò đặc biệt quan trọng, do đó, việc chuẩn hóa các thuật toán mật mã sử dụng cho lĩnh vực kinh tế - xã hội luôn được các quốc gia trên thế giới quan tâm, cập nhật và bổ sung. Bài báo báo này tổng hợp ngắn gọn về nguyên lý thiết kế và độ an toàn kháng lại các tấn công thám mã của thuật toán mã hóa Magma.

Constructing effectively MDS and recursive MDS matrices by Reed-Solomon codes

08:00 | 13/01/2017

CSKH-02.2016 - (Tóm tắt) - Mã khả tách có khoảng cách cực đại (mã MDS) đã được nghiên cứu rộng rãi trong lý thuyết mã sửa sai. Hiện nay, mã MDS đang được quan tâm và ứng dụng trong mật mã. Nhiều phương pháp khác nhau đã được nghiên cứu để xây dựng các ma trận MDS. Trong đó, phương pháp xây dựng các ma trận MDS từ mã MDS là một phương pháp được sử dụng phổ biến. Bài báo này trình bày các phương pháp xây dựng hiệu quả các ma trận MDS/MDS truy hồi từ mã Reed-Solomon (RS). Các ma trận MDS/MDS truy hồi được sinh ra từ các mã này đạt hiệu quả cao trong các ứng dụng mật mã.

Tin cùng chuyên mục

Cục Quản lý mật mã dân sự và Kiểm định sản phẩm mật mã kỷ niệm 20 năm thành lập

16:00 | 19/08/2024

Hòa chung khí thế tưng bừng của cả nước kỷ niệm 79 năm Cách mạng Tháng Tám thành công và Quốc khánh nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, sáng 19/8, tại Hà Nội, Cục Quản lý mật mã dân sự và Kiểm định sản phẩm mật mã (Ban Cơ yếu Chính phủ) tổ chức Lễ Kỷ niệm 20 năm Ngày truyền thống (19/8/2004 - 19/8/2024) và đón nhận Bằng khen của Thủ tướng Chính phủ.

Sẽ có nhiều thay đổi trong công tác quản lý nhà nước về MMDS? (Phần 1)

08:00 | 16/07/2024

Trước nhu cầu về bảo mật an toàn thông tin trong hệ thống các cơ quan nhà nước, các tổ chức, doanh nghiệp và cá nhân ngày càng gia tăng, hoạt động kinh doanh sản phẩm, dịch vụ mật mã dân sự và xuất khẩu, nhập khẩu sản phẩm mật mã dân sự cũng tăng lên nhanh chóng với quy mô rộng trên phạm vi cả nước. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về sự thay đổi của hành lang pháp lý phải phù hợp với bối cảnh thực tế.

Giới thiệu tóm tắt tiêu chuẩn an toàn thông tin

15:00 | 15/07/2024

Bài viết này giới thiệu tóm tắt nội dung tiêu chuẩn ISO/IEC 23264- 1:2021. Chi tiết về các thuộc tính của cơ chế mật mã để biên tập lại dữ liệu xác thực. Đặc biệt, nó xác định các quá trình liên quan đến các cơ chế đó, các bên tham gia và các thuộc tính mật mã.

Giới thiệu tiêu chuẩn về phương pháp kiểm thử và phân tích cho các bộ tạo bit ngẫu nhiên

15:00 | 17/06/2024

Các ứng dụng mật mã đòi hỏi các số ngẫu nhiên cho nhiều tác vụ khác nhau. Một bộ tạo bit ngẫu nhiên mật mã mạnh phù hợp với các ứng dụng mật mã chung được kỳ vọng sẽ cung cấp các chuỗi bit đầu ra không thể phân biệt với bất kỳ khả năng nỗ lực tính toán thực thể và trên thực tế bất kỳ kích thước mẫu từ các chuỗi bit có cùng độ dài được lấy ngẫu nhiên một cách đồng nhất. Hơn nữa, một RBG như vậy được kỳ vọng sẽ cung cấp khả năng tăng cường an toàn. Bài viết này sẽ giới thiệu tới độc giả những nội dung chính trong tiêu chuẩn ISO/IEC 20543:2019 về phương pháp kiểm thử và phân tích cho các bộ tạo bit ngẫu nhiên.