Дослідження результативності атаки зсуву на блокові шифри

Abstract

У даній кваліфікаційній роботі досліджується результативність атаки зсуву, криптоаналітичного методу, що експлуатує ітераційну природу та симетричні властивості раундових функцій деяких блокових шифрів. Під час проведення дослідження було виконано теоретичний аналіз блокових шифрів, різних типів криптоаналітичних атак та детально розглянуто алгоритм проведення атаки зсуву. Також було здійснено експериментальні дослідження з використанням програмної реалізації атаки зсуву на моделі блокового шифру з різною кількістю раундів. Оцінка ефективності атаки зсуву проводилась за метриками часу зламу та кількості необхідних перевірених пар відкритого-закритого тексту. Отримані результати були порівняні з результатами зламу грубою силою. Результати експерименту підтверджують, що ефективність атаки зсуву зростає зі збільшенням кількості раундів шифрування, тоді як ефективність атаки грубої сили знижується. Висновки та подальші рекомендації щодо перспективних досліджень, що представлені у роботі, будуть сприяти підвищенню рівня безпеки інформаційних систем шляхом врахування специфічних вразливостей блокових шифрів.

This qualification work examines the effectiveness of the slide attack, a cryptanalytic method that exploits the iterative nature and symmetric properties of round functions of some block ciphers. In the course of the research, a theoretical analysis of block ciphers and various types of cryptanalytic attacks was carried out, and the algorithm for conducting a slide attack was examined in detail. Experimental studies were also carried out using software implementation of the slide attack on block cipher models with different numbers of rounds. The effectiveness of the slide attack was evaluated based on the metrics of the time required to break the cipher and the number of necessary verified pairs of plaintext and ciphertext. The results obtained were compared with the results of brute force attacks. The results of the experiment confirm that the effectiveness of the slide attack increases with the number of encryption rounds, while the effectiveness of the brute force attack decreases. The conclusions and recommendations presented in the paper will contribute to improving the security of information systems by taking into account the specific vulnerabilities of block ciphers.