Функциональное моделировние и синтез аппаратных криптографических средств защиты информации на линейных рекуррентных регистрах сдвига

Abstract

Method of technical realization of a Linear Feedback Shift Register (LFSR), generating multiple elements of pseudo-random sequence in one cycle is presented. Indicators and criteria of performance of technical implementation LFSR are given and justified. The effectiveness of the modified circuit is assessed using selected indicators and criteria of performance for specific example. Algorithm simulation and synthesis of high-performance hardware cryptographic protection of information on the criterion of maximum productivity with existing limits on complexity is reduced. The mathematical apparatus of Petri nets is proposed to use for modeling high-performance technical implementation encoders, having in its composition more than one LFSR.

• modeling of information security
• linear feedback shift register
• parallel computing
• cryptographic transformations
• stream cipher

Аннотация (на русском)

Функциональное моделировние и синтез аппаратных криптографических средств защиты информации на линейных рекуррентных регистрах сдвига

Представлен способ технической реализации линейного рекуррентного регистра сдвига (ЛРРС), вырабатывающего за один такт несколько элементов псевдослучайной последовательности. Приведены и обоснованы показатели и критерии эффективности технической реализации ЛРРС. По выбранным показателям и критериям оценена эффективность модифицированной схемы на конкретном примере. Приведен алгоритм моделирования и синтеза высокопроизводительных аппаратных средств криптографической защиты информации по критерию максимальной производительности при имеющихся ограничениях по сложности. Для моделирования высокопроизводительной технической реализации шифраторов, имеющих в своем составе более одного ЛРРС, предложено использовать математический аппарат сетей Петри.

For citation

References

1. Сизоненко А.Б. Параллельная схемотехническая реализация линейного рекуррентного регистра сдвига // Проектирование и технология электронных средств. 2012. № 2. С. 43-47.
2. Сизоненко А.Б. Логико-математическое моделирование и синтез алгоритмов функционирования средств и систем защиты информации. - Краснодар: Краснодарский университет МВД России, 2013. - 146 с.
3. Сизоненко А.Б. Многоканальный цифровой источник шума на основе рекуррентного регистра сдвига // Спецтехника и связь - 2012 - № 3 - С. 51-54.
4. Сизоненко А.Б. Высокопроизводительная схемотехническая реализация криптографического многоскоростного генератора скалярного произведения // Инженерный вестник Дона - 2012 - № 3 (Электронный журнал http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/page/4).
5. Сизоненко А.Б. Высокопроизводительная схемотехническая реализация генераторов гаммы с неравномерным движением / Проектирование и технология электронных средств. - № 1 - 2012. - С 50-54.
6. Фомичев В. М. Дискретная математика и криптология: Курс лекций / Под общ ред. Н. Д. Подуфалова. М.: Диалог-МИФИ, 2003. 400 с.
7. Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. М.: Издательство ТРИУМФ, 2003. 816 с.
8. Лидл Р., Нидеррайтер Г. Конечные поля. Т. 1,2. - М.: Мир, 1998.
9. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 816 с.
10. Рощин А.Г., Половов Р.М. Теория автоматов. Часть I. Учебное пособие - М.: МГТУ ГА, 2007. - 96 с.
11. Sizonenko A.B., Men'shikh V.V. Software Implementation of Parallel Matrix Computations for Linear Recurrent Sequence and Numerical Methods for Estimating its Efficiency // Automatic Control and Computer Sciences, 2015, Vol. 49, No. 2, pp. 76-81.
12. Чернышев А.Ю. Электронная и микропроцессорная техника: учебное пособие / А.Ю. Чернышев, Е.А. Шутов. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - 135 с.