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

NIST tiêu chuẩn hóa mật mã hạng nhẹ ASCON được chọn

15:00 | 31/08/2023

Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia của Bộ Thương mại Mỹ (NIST) đã bắt đầu một quy trình thu hút, đánh giá và tiêu chuẩn hóa các thuật toán mật mã hạng nhẹ phù hợp để sử dụng trong các môi trường hạn chế. Tháng 8/2018, NIST đã đưa ra lời kêu gọi xem xét các thuật toán cho các tiêu chuẩn mật mã hạng nhẹ với mã hóa xác thực dữ liệu liên kết (AEAD - Authenticated Encryption with Associated Data) và các hàm băm tùy chọn. Họ đã nhận được 57 yêu cầu gửi lên để được xem xét tiêu chuẩn hóa. Vào ngày 07/02/2023, NIST đã thông báo về việc lựa chọn dòng ASCON để tiêu chuẩn hóa mật mã hạng nhẹ.

AI bị tin tặc lợi dụng để đánh cắp mật khẩu đăng nhập của người dùng

14:00 | 24/08/2023

Các chuyên gia nghiên cứu bảo mật thuộc Đại học Cornell (Vương quốc Anh) đã phát triển một hình thức lấy cắp mật khẩu đăng nhập tài khoản của người dùng theo cách ít ai ngờ đến.

Ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về đặc tính kỹ thuật mật mã sử dụng trong sản phẩm mật mã dân sự

15:00 | 15/04/2022

Bộ Quốc phòng vừa ban hành Thông tư số 23/2022/TT-BQP về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về đặc tính kỹ thuật mật mã sử dụng trong sản phẩm mật mã dân sự (MMDS) thuộc nhóm sản phẩm bảo mật luồng IP sử dụng công nghệ IPsec và TLS. Thông tư này có hiệu lực thi hành kể từ ngày 20/5/2022.

Khoảng xác định duy nhất của mật mã Zodiac-340

15:00 | 24/02/2022

Zodiac-340 là một bản mã dựa trên các mã pháp cổ điển là thay thế và hoán vị, nhưng việc phá nó không hề dễ. Trong [1] cũng đã trích dẫn nhiều bài viết về lời giải của Zodiac-340. Trên trang web của Hiệp hội quốc tế về nghiên cứu mật mã, ngày 12/12/2021 đã xuất bản bài viết của Joachim von zur Gathen với nhan đề “Unicity distance of the Zodiac-340 cipher”. Bài viết này sẽ trình bày lại kết quả của nghiên cứu này.