Усложнение и методы анализа поточных шифрсистем. АПС 2-2-2. Тема 2 презентация

ЗАНЯТИЕ 2/2.
«УСЛОЖНЕНИЕ И МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПОТОЧНЫХ ШИФРСИСТЕМ.»

Учебные вопросы.
1. Усложнение линейных рекуррентных последовательностей
2. Методы анализа поточных шифров

1-й учебный вопрос:
«Усложнение линейных рекуррентных последовательностей»

Свойства линейных регистров сдвига показывают, что, несмотря на достаточно большой период i хорошие статистические качества, линейные рекуррентные последовательности имеют очень простое строение. Поэтому в криптографических приложениях используют, различные способы усложнения аналитического строения линейных рекуррент.

Способы усложнения аналитического строения линейных рекуррент.
Фильтрующие генераторы.
Комбинирующие генераторы.
Композиции линейных регистров сдвига.
Схемы с динамическим изменением закона рекурсии.
Линейные регистры сдвига с неравномерным движением информации.
Схемы с элементами памяти.

2-й учебный вопрос:
«Методы анализа поточных шифров»

В первую очередь необходимо исследовать вероятностные характеристики гаммы. Как мы уже знаем имеются подходы к получению оценок вероятностей элементов неравновероятной гаммы по шифртексту, которые можно использовать при бесключевом чтении.
Второй подход связан с попытками линеаризации уравнений гаммообразования, то есть сведения задачи нахождения ключей криптографических алгоритмов к решению некоторой системы линейных уравнений.

В случае наличия у функции усложнения линейного приближения криптоаналитик может заменить исследуемую схему схемой с линейной функцией усложнения.
Если усложнению подвергалась линейная рекуррентная последовательность, то при такой замене результирующая гамма является суммой линейной рекурренты и некоторой случайной последовательности с “завышенной” вероятностью появления нуля.
Тем самым задача сводится фактически к возможности определения ключа по “искаженному” выходу линейного регистра сдвига.

При оценке криптографических качеств поточных шифров, помимо алгебраических и статистических свойств шифрующей гаммы, необходимо учитывать также наличие между знаками гаммы зависимостей комбинаторного характера. Например, при использовании в качестве гаммы линейной рекуррентной последовательности с малым числом ненулевых коэффициентов в законе рекурсии может иметь место ситуация, когда значительное число знаков гаммы зависит лишь от небольшого числа знаков ключа.