Decim

Inden for kryptografi er Decim  en LFSR-baseret stream-chiffer udviklet af Côme Burbain , Oliver Billet, Ann Cantoux, Nicolas Courtois , Blandine Debret, Henry Hilbert, Louis Goubin, Aline Gouget, Louis Grandboulan, Cederic Lardoux, Marin Mignet, Thomas Pornin og Herv Sibe . Specialiseret til hardwareimplementering. Patenteret . Det blev introduceret i eSTREAM- projektet , hvor det ikke gik ud over tredje fase.

Introduktion

Det vigtigste krav til ciphers  er modstand mod forskellige typer angreb . Algebraiske angreb  er en af ​​de mest alvorlige sikkerhedstrusler mod streaming af chiffer . Hvis forholdet mellem en kombination af hemmelige nøglebits og gammabitten , der genereres af den, er enkel eller let forudsigelig, så er det også en simpel opgave at finde algebraiske sammenhænge mellem en kombination af hemmelige nøglebits og en nøglestrømsbit (gamma). For at komplicere forholdet mellem kombinationen af ​​bits af den hemmelige nøgle (eller kombinationen af ​​bits af den oprindelige tilstand af LFSR genereret af den hemmelige nøgle) og bits af nøglestrømmen (gamma), bruges en ikke- lineær filtreringsfunktion fra kombinationen af ​​bits af den hemmelige nøgle og desynkroniseringsmekanismer mellem kombinationen af ​​bits af den hemmelige nøgle og bits af nøglestrømmen (gamma ). Begge disse mekanismer (den ikke-lineære filtreringsfunktion og desynkroniseringsmekanismen mellem kombinationen af ​​LFSR-bits og keystream -bits ) er grundlaget for driften og det vigtigste middel til at forhindre kryptoanalytiske angreb af Decim -chifferet .

Oversigt over Decims arbejde

Kom godt i gang med Decim -strømchifferet begynder med at indtaste en 80-bit privat nøgle og en 64-bit offentlig nøgle (initialiseringsvektor). Derefter beregnes starttilstanden af ​​192-bit LFSR ved hjælp af visse lineære kombinationer af bit og bit , ved brug af en ikke-lineær filterfunktion og anvendelse af ABSG- samplingmekanismen . Efter at have udført alle disse operationer, begynder genereringen af ​​nøglestrømmen [1] , og den fylder en speciel buffer BUFFER , som bruges til at sikre det kontinuerlige output af bit til outputtet af chifferen, hvor de tilføjes modulo to med en binær rækkefølge af almindelige tegn .

Specifikation

LFSR og filtreringsfunktion

Det primitive polynomium forbundet med LFSR har formen:

Angiv med [2] sekvensen af ​​bit modtaget fra LFSR -output , så er reglen for beregning af en bit ved LFSR -output :

For at komplicere afhængighederne mellem LFSR bits og bits bruges en ikke-lineær filtreringsfunktion af syv variabler . I hver cyklus anvendes den to gange - på bits, der er i forskellige positioner i LFSR . Betegn og fungerer sådan, at

og

, hvor

Lade

.

LFSR bitpositioner, der er argumenter til og :

• for : 1, 32, 40, 101, 164, 178, 187;
• for : 6, 8, 60, 116, 145, 181, 191.

Derefter

.

ABSG prøveudtagningsmekanismen

ABSG- samplingsmekanismen bruges til at forhindre algebraiske angreb og nogle typer hurtige korrelationsangreb ved at desynkronisere de filtrerede LFSR - bits og gamma- bittene . Arbejdet med ABSG- samplingsmekanismen er at opdele sekvensen i undersekvenser af formen , hvor , og output if , og andet.

ABSG algoritme

Input: ( )

Sæt: ,

Gentag følgende trin:

1. , ;
2. ;
3. mens ( == ) ;
4. ;
5. output ;
6. ;

Eksempel:

lad så den tilsvarende sekvens ved udgangen af ​​ABSG har formen .

I gennemsnit svarer en bit ved indgangen til ABSG til en bit ved udgangen, som det kan ses af eksemplet.