Scalable symmetric block ciphers based on group bases

Dateibereich 10405

1,08 MB in einer Datei, zuletzt geändert am 09.04.2004

Dateiliste / Details

DateiDateien geändert amGröße
Diss.pdf23.01.2002 00:00:001,08 MB

Dateibereich 10406

1,62 MB in einer Datei, zuletzt geändert am 09.04.2004

Dateiliste / Details

DateiDateien geändert amGröße
Diss.ps23.01.2002 00:00:001,62 MB
Neben der Sicherheit und Effizienz werden Skalierbarkeit und Einstellbarkeit als besonders wichtige Eigenschaften einer Blockchiffre betrachtet. Einer der möglichen Ansätze zur Konstruktion von skalierbaren und einstellbaren Blockchiffren basiert auf Gruppenbasen. Dieser Ansatz ist aus mathematischer Sicht sehr direkt und einfach, und die resultierende Chiffren besitzen mehrere wünschenswerten Eigenschaften, wie z.B. eine skalierbare Block- und Schlüssellänge und einen extrem großen Schlüsselraum. In dieser Arbeit werden einige bisher unbeantwortete Fragen bezüglich Sicherheit, Effizienz und Implementierungstauglichkeit dieser Kryptosysteme - insbesondere des neuesten Repräsentanten TST - untersucht und zwei neue verbesserte Chiffren-Designs präsentiert. Im ersten Teil der Arbeit wird das Kryptosystem TST analysiert. Dabei werden zwei möglichen Permutationsdarstellungen verglichen, eine effiziente Implementierung der Schlüsselgenerierung diskutiert, und die wichtigsten Charakteristiken wie Durchsatz, Speicherbedarf und Initialisierungsverzögerung gemessen. Außerdem wird eine Sicherheitsanalyse durchgeführt, bei der die statistischen Eigenschaften des Kryptosystems untersucht werden und ein kryptographischer Angriff konstruiert wird. Die Ergebnisse dieser Analyse zeigen, dass die Effizienz und Sicherheit von TST nicht zufriedenstellend sind. Eine mögliche Lösung dieser bei TST auftretenden Probleme wird in dem zweiten Teil der Arbeit präsentiert. Mit Hilfe erweiterter Gruppenbasen kann die Diffusion von TST deutlich verbessert werden, was durch statistische Tests belegt wird. Aufgrund den besseren Diffusionseigenschaften kann auch eine einfachere Trägergruppe eingesetzt werden, mit der der Speicherbedarf reduziert und der Durchsatz erhöht werden kann. In dem letzten Teil der Arbeit wird eine iterative Version von TST vorgestellt. Der elementare Baustein dieses Designs entspricht einem Faktorisierungsschritt in einer Gruppenbasis, statt einer echten Faktorisierung wird jedoch eine konstante Funktion mehrmals iterativ angewandt. Die wesentlichen Vorteile dieses Ansatzes gegenüber TST sind ein deutlich reduzierter Speicherbedarf, erhöhter Durchsatz und verbesserte Flexibilität. Die Block- und Schlüssellänge sind, genau wie bei TST, frei wählbar. Zusätzlich ermöglicht das neue Kryptosystem eine freie Einstellung der Sicherheit, der Geschwindigkeit und des Speicherbedarfs. Mit der entsprechenden Anzahl von Runden bietet die neue Chiffre eine hervorragende Sicherheit, was sowohl unsere Kryptanalyse, als auch die statistischen Tests bestätigt haben.
Lesezeichen:
Permalink | Teilen/Speichern
Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen » Institut für Experimentelle Mathematik (IEM) Essen
Dewey Dezimal-Klassifikation:
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 670 Industrielle Fertigung
Stichwörter:
Symmetrische Verschlüsselung, Blockchiffre, Skalierbarkeit, Effizienz, Sicherheitsanalyse, Zufälligkeitstest, Gruppenbasis, TST
Sprache:
Englisch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
18.06.2001
Dokument erstellt am:
18.06.2001
Promotionsantrag am:
06.07.2000
Dateien geändert am:
18.06.2001
Medientyp:
Text