Report
ГЕНЕРАЦИЯ КРИПТОГРАФИЧЕСКИ СТОЙКИХ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ C ПОМОЩЬЮ БЛЕНДЕРА
| Τίτλος: | ГЕНЕРАЦИЯ КРИПТОГРАФИЧЕСКИ СТОЙКИХ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ C ПОМОЩЬЮ БЛЕНДЕРА |
|---|---|
| Στοιχεία εκδότη: | Правовая информатика, 2025. |
| Έτος έκδοσης: | 2025 |
| Θεματικοί όροι: | ГОСТ Р 34.12-2015 «Кузнечик», data protection, cryptographic algorithm, random sequence generator, GOST R 34.12-2015 Kuznyechik, individual key, Feistel network, криптографический алгоритм, генератор случайных последовательностей, сеть Фейстеля, min-entropy, защита данных, min-энтропия, индивидуальный ключ |
| Περιγραφή: | Цель статьи: разработка метода генерации криптостойких псевдослучайных последовательностей (ПСП), применимых в задачах защиты данных на основе алгоритма блендера. Методы исследования: методика генерации ПСП на основе криптостойких алгоритмов в соответствии с рекомендациями NIST SP 800-90. Методика тестирования: NIST. Сравнение и оценка качества ПСП с помощью minэнтропии, критерия Пирсона и линейной сложности. Полученный результат: предложен метод генерации криптостойких ПСП, применимых при защите информации в киберфизических системах. Метод основан на использовании блендера в качестве средства генерации ПСП, а также механизма расширения ключей криптоалгоритма блочного шифрования ГОСТ Р 34.12-2015 «Кузнечик». Такой механизм позволяет получать индивидуальные ключи для генерации каждого блока, из которых формируется выходная последовательность, что обеспечивает повышение её криптостойкости. Алгоритм блендера позволяет генерировать блоки произвольной длины. Дополнительная случайность вводится за счет специальной структуры итерационных констант, содержащих секретную ключевую информацию. Оценка качества выходных последовательностей проведена на основе значений min-энтропии, критерия Пирсона и профиля линейной сложности. Исследование статистических свойств последовательностей и их степени случайности выполнялось с помощью пакетов NIST SP 800-22 и NIST 800-90B. Подтверждено высокое качество генерируемых последовательностей. Научная и практическая значимость: разработка и оценка эффективности метода генерации ПСП с помощью блендера, основанного на применении ключей, индивидуальных для каждого блока выходной последовательности. Использование блендера позволяет получать блоки произвольной длины. Высокая скорость работы блендера и простота его алгоритма дают возможность применять предложенный метод генерации в приложениях информационной безопасности на различных платформах для киберфизических систем с ограниченными ресурсами. Кроме того, предложенная схема генерации позволяет легко распараллеливать вычислительные процессы в целях повышения скорости генерации. Purpose of the paper: development of a method for generating cryptographically strong pseudorandom sequences (PRS) applicable in data protection tasks. Methods used in the study: a technique for generating PRSs based on cryptographic algorithms in accordance with the recommendations of NIST SP 800-90. The NIST testing methodology. Comparison and evaluation of PRS quality using minentropy, Pearson’s criterion and linear complexity. Study findings: a method for generating cryptographically strong PRSs applicable to the protection of information in cyberphysical systems is proposed. The method is based on using a blender as a means of generating PRSs, as well as a mechanism for expanding the keys of block cipher GOST R 34.12-2015 Kuznyechik. This mechanism allows to obtain individual keys for generating each block, from which the output sequence is formed, which ensures an increase in its cryptographic strength. The blender algorithm allows generating blocks of arbitrary length. Additional randomness is introduced due to the special structure of iterative constants containing secret key information. The quality of the output sequences was evaluated by means of the values of min-entropy, the Pearson criterion and the linear complexity profile. The statistical properties of sequences and their degree of randomness were assessed using the NIST SP 800-22 and NIST 800-90B test suits. The high quality of the generated sequences has been confirmed. Research and practical significance: development and evaluation of the efficiency of a method for generating PRSs using a blender, based on the use of keys individual for each block of output sequence. Using a blender allows to generate blocks of arbitrary length. The high speed of the blender and the simplicity of its algorithm make it possible to apply the proposed generation method in information security applications on various platforms for cyber-physical systems with limited resources. In addition, the proposed generation scheme makes it easy to parallelize processes. |
| Τύπος εγγράφου: | Research |
| DOI: | 10.24412/1994-1404-2025-1-141-152 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.doi...........58ff3d53f41adb6a32a737d9fb6e3ed1 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.24412/1994-1404-2025-1-141-152 |
|---|