Một phương pháp xây dựng S-hộp động dựa trên biến đổi phân số
8 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.100.2024.113-119Từ khóa:
S-box; Biến đổi phân số; Phi tuyến tính; Xác suất vi phân; Xác suất tuyến tính; S-box động.Tóm tắt
Bài báo mô tả phương pháp xây dựng S-hộp động dựa trên phép biến đổi phân số trên trường hữu hạn, chỉ ra các điều kiện của S-box, chẳng hạn như S-box là song ánh. Sau đó, mô tả các thuộc tính của S-box: phi tuyến, xác suất xấp xỉ tuyến tính, xác suất xấp xỉ vi sai, bậc đại số. Bài báo chứng minh rằng, một số tính chất mật mã quan trọng của S-box dựa trên phép biến đổi phân số là không đổi với các hệ số do tương đương aphin với hộp thế dạng ánh xạ nghịch đảo trên trường hữu hạn. Trên cơ sở đó chúng tôi đề xuất cải tiến thuật toán mã hóa AES với S-box động. Thuật toán mã hóa cải tiến có ưu điểm là khả năng kháng tấn công đại số có thể được cải thiện. Ngoài ra, phương pháp làm động hộp thế được đề xuất cũng không làm giảm đi những tính chất mật mã tốt quan trọng của hộp thế. Vì vậy, phương pháp đề xuất có ưu điểm hơn so với phương pháp làm động dựa trên ánh xạ chaotic.
Tài liệu tham khảo
[1]. Claude Carlet, Cunsheng Ding “Nonlinearities of S-boxes”, Finite Field and Their Applications, (2007). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ffa.2005.07.003
[2]. L. Cui, Y. Cao “A new Sbox structure named affine-power-affine” International journal of Inovative Computing, Information and Control, (2007).
[3]. Iqtadar Hussain, Tariq Shah, M.A. Gondal, W.A Khan “Construction of Cryptographically Strong 8x8 S-boxes”, World Applied sciences journal, (2011).
[4]. Kaisa Nyberg “Differentially uniform mappings for cryptography”, Springer-Velag, Berlin Heidelberg, (1994).
[5]. Shabieh Farwa, Tariq Shah, Lubna Idress “A highly nonlinear S-box based on a fractioanal linear transformation” Springer plus, (2016) DOI: https://doi.org/10.1186/s40064-016-3298-7
[6]. Webster AF, Tavares SE “On the design of Sboxes”, Crypto85, Springer, Berlin, (1986).
[7]. F. J. Luma1, H. S. Hilal and A. Ekhlas, “New Dynamical Key Dependent S-Box based on chaotic maps”, IOSR Journal of Computer Engineering (IOSR-JCE) e-ISSN: 2278-0661,p-ISSN: 2278-8727, Volume 17, Issue 4, Ver. IV, pp. 91-101, (2015).
[8]. Chao Yang, Xia Wei, Cong Wang, “S-Box Design Based on 2D Multiple Collapse Chaotic Map and their Application in Image Encryption”, Entropy, (2021). DOI: https://doi.org/10.3390/e23101312
[9]. C. Cid, S. Murphy and M.J.B. Robshaw, “Small-scale variants of the AES,” Fast Software Encryption: 12th International Workshop (FSE 2005), Paris, France, Lecture Notes in Computer Science, vol. 3557, pp. 145–162, Berlin: Springer, (2005). DOI: https://doi.org/10.1007/11502760_10
