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.

Xem toàn bộ bài báo tại đây.

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

Mật mã SIKE được giả thiết an toàn lượng tử vừa bị phá vỡ bởi máy tính PC

16:00 | 09/08/2022

Trong một bài báo được xuất bản gần đây, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng một chiếc PC có bộ xử lý lõi đơn (yếu hơn một chiếc máy tính xách tay tốt) có thể phá vỡ thuật toán hậu lượng tử từng là ứng cử viên để trở thành tiêu chuẩn vàng cho mã hóa chỉ trong một giờ đồng hồ.

Hướng tới mật mã phi tập trung

07:00 | 12/05/2022

Tại Hội thảo Nghiên cứu ứng dụng Mật mã và An toàn thông tin năm (CryptoIS 2022) do Học viện Kỹ thuật mật mã phối hợp với Viện Khoa học - Công nghệ mật mã và Tạp chí An toàn thông tin (Ban Cơ yếu Chính phủ) tổ chức, GS. Phan Dương Hiệu đã trình bày bày tham luận với chủ đề "Hướng tới mật mã phi tập trung" thu hút đông đảo sự quan tâm của các khách mời.

Mật mã như một dịch vụ - xu hướng mới cho cơ sở hạ tầng bảo mật phục vụ phát triển Chính phủ số, kinh tế số - xã hội số

11:00 | 16/02/2022

Trong xu thế chuyển đổi số, dữ liệu trở thành tài sản quan trọng cần bảo vệ. Với sự gia tăng của các tấn công mạng, sử dụng kỹ thuật mật mã để bảo vệ dữ liệu là một giải pháp cốt lõi. Do vậy, mục tiêu cho nhiều công ty, tổ chức là mã hóa toàn bộ dữ liệu, đưa chúng vào các cơ sở dữ liệu hoặc đám mây hoặc các dạng lưu trữ khác. Mật mã như một dịch vụ (Cryptography as a Service - CaaS) [2] là một giải pháp, một xu hướng mới cho cơ sở hạ tầng bảo mật của các công ty, tổ chức trong quá trình chuyển đổi số phục vụ phát triển Chính phủ số, kinh tế số - xã hội số.

“Mật mã quân sự” một dự báo vĩ đại của Kerckhoffs về mật mã từ thế kỷ XIX

14:00 | 11/08/2021

Tiếp theo Phần I (được trình bày trong Tạp chí An toàn thông tin, số 5 (057) 2020), bài báo này trình bày những tư tưởng chính của tác phẩm “Mật mã quân sự” của Kerckhoffs. Về cơ bản, tác phẩm trình bày tổng quan về các phương pháp mật mã hiện đại vào thời điểm công bố công trình (năm 1883) và cả về khả năng nắm bắt chúng từ vị thế người phân tích mật mã. Trong bài báo dưới dạng rút gọn (2 phần gồm 66 trang), tác giả đã trình bày tầm nhìn của mình về thiết kế các hệ thống mật mã. Đặc biệt Nguyên lý nổi tiếng Kerckhoffs về hiệu quả của một hệ thống mật mã không nhất thiết phải dựa trên việc đối phương không được biết đến nó.