<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">bsuir</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Доклады БГУИР</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Doklady BGUIR</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1729-7648</issn><issn pub-type="epub">2708-0382</issn><publisher><publisher-name>БГУИР</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.35596/1729-7648-2021-19-3-89-95</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">bsuir-3083</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Пример  внутренней  функции  для  схемы  Sponge,  построенной  на  основе  обобщенной  методологии  проектирования  AES</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Example of internal function  for  Sponge  scheme  built  on  the  basis  of  the  generalized  AES  design  methodology</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Оспанов</surname><given-names>Р. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ospanov</surname><given-names>R. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>научный  сотрудник</p><p>010000, г. Нур-Султан</p><p>тел.: +7-7172-70-95-00</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Researcher </p><p>010000, , Nur-Sultantel.: +7-7172-70-95-00</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Сейткулов</surname><given-names>Е. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Seitkulov</surname><given-names>Ye. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Сейткулов Ержан Нураханович, к.ф.-м.н.,  профессор,  директор</p><p>010000, г. Нур-Султан</p><p>тел.: +7-7172-70-95-00</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Seitkulov Yerzhan Nurakhanovich, PhD,  Professor,  Director</p><p>010000, , Nur-Sultantel.: +7-7172-70-95-00</p></bio><email xlink:type="simple">erj@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ергалиева</surname><given-names>Б. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yergaliyeva</surname><given-names>B. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>младший  научный  сотрудник</p><p>010000, г. Нур-Султан</p><p>тел.: +7-7172-70-95-00</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Junior  Researcher</p><p>010000, , Nur-Sultantel.: +7-7172-70-95-00</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Сисенов</surname><given-names>Н. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sisenov</surname><given-names>N. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>младший  научный  сотрудник</p><p>010000, г. Нур-Султан</p><p>тел.: +7-7172-70-95-00</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Junior  Researcher</p><p>010000, , Nur-Sultantel.: +7-7172-70-95-00</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева, &#13;
НИИ Институт информационной безопасности и криптологии</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Gumilyov Eurasian National University, Research Institute of Information Securityand Cryptology</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>01</day><month>06</month><year>2021</year></pub-date><volume>19</volume><issue>3</issue><fpage>89</fpage><lpage>95</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Оспанов Р.М., Сейткулов Е.Н., Ергалиева Б.Б., Сисенов Н.М., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Оспанов Р.М., Сейткулов Е.Н., Ергалиева Б.Б., Сисенов Н.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Ospanov R.M., Seitkulov Y.N., Yergaliyeva B.B., Sisenov N.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3083">https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3083</self-uri><abstract><p>Целью данной статьи является построение внутренней функции, лежащей в основе схемы “Sponge”  для  построения  криптографических  хеш-функций.  Внутренняя  функция  в  схеме  “Sponge” является  преобразованием  фиксированной  длины  или  перестановкой, оперирующей  с  фиксированным числом  битов,  составляющих  внутреннее  состояние  функции. Существуют  различные  конструктивные подходы  к  проектированию  функции.  Наиболее  распространенным  является  подход,  при  котором используется  перестановка,  основанная  на  симметричном  блочном  алгоритме  шифрования с константами  в  качестве  ключа.  В данной статье строится внутренняя функция с помощью обобщенной  методологии  проектирования  AES.  Эта  методология  позволяет  легко  проектировать блочные  шифры  для  зашифровывания больших  блоков  открытого  текста  с  помощью  небольших компонентов,  представляя  обрабатываемые  данные  в  виде  многомерных  массивов.  Внутренняя функция  является  блочным  шифром,  который  обрабатывает  2048  битов,  представляемых  в  виде 9-мерного массива из 512 4-битовых элементов размера 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2. Каждый раунд шифрования  состоит  из  трех  преобразований  (S-блоки,  линейное  преобразование  и  перестановка), аналогичных  трем  раундовым  преобразованиям  AES  SubBytes,  MixColumns  и  ShiftRows.  Построенная функция может быть использована в качестве внутренней функции вмодифицированной схеме “Sponge” построения криптографических хеш-функций.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The purpose of this article is to construct an internal function underlying the “Sponge” scheme for constructing  cryptographic  hash  functions.  An  internal  function in  the  “Sponge”  scheme  is  a  fixed-length transformation  or  permutation  that  operates  on  a  fixed  number  of  bits  that  make  up  the  internal  state  of  the function. There are various constructive approaches to functiondesign. The most common approach is to use a permutation based on a symmetric block encryption algorithm with constants as the key. This article builds an internal  function  using  the  generalized  AES  design  methodology. This  methodology  makes  it  easy  to  design block  ciphers  to  encrypt  large  blocks  of  plaintext  with  small  components,  representing  the  processed  data as  multidimensional  arrays.  The  internal  function  is  a  block  cipher  that  processes  2048  bits,  represented as  a  9-dimensional  array  of  512  4-bit  elements  with  size  2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2.  Each  round of encryption  consists  of  three  transformations  (S-blocks,  linear  transformation,  and  permutation),  similar  to the three round transformations of AES SubBytes, MixColumns, and ShiftRows. The constructed function can be used as an internal function in the modified “Sponge” schemefor constructing cryptographic hash functions.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>криптография</kwd><kwd>хеш-функция</kwd><kwd>Sponge</kwd><kwd>схема</kwd><kwd>модификация</kwd><kwd>шифрование</kwd><kwd>МДР  код</kwd><kwd>S-блок</kwd><kwd>перестановка</kwd><kwd>линейное преобразование</kwd><kwd>AES</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>сryptography</kwd><kwd>hash  function</kwd><kwd>Sponge</kwd><kwd>scheme</kwd><kwd>modification</kwd><kwd>encryption</kwd><kwd>MDS  code</kwd><kwd>S-box</kwd><kwd>permutation</kwd><kwd>linear transformation</kwd><kwd>AES</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Данная  работа  выполнена  при  финансовой  поддержке  грантового  финансирования  МЦРИАП РК, № AP06851124</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bertoni G., Daemen J., Peeters M., Van Assche G. Sponge Functions. Ecrypt Hash Workshop, 2007.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bertoni G., Daemen J., Peeters M., Van Assche G. Sponge Functions. Ecrypt Hash Workshop, 2007.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Оспанов Р.М., Сейткулов Е.Н., Арапов Н.К., Ергалиева Б.Б. Модификация схемы построения криптографических хеш-функций SPONGE. Вестник КазНИТУ. 2020;5(141):520-525.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ospanov  R.M.,  Seitkulov  Ye.N.,  Arapov  N.K.,  Yergalieva  B.B.  [Modification  of  the  scheme  for constructing cryptographic hash functions SPONGE]. Bulletin of KazNTU. 2020;5(141):520-525. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Оспанов Р.М., Сейткулов Е.Н. Киберщит: О различных реализациях схемы построения криптографических хэш-функций “Sponge”. Материалы Международной научно-практической Web-конференции«Военно-техническое обеспечение деятельности вооруженных сил: мировой опыт и тенденции развития». Нур-Султан: Из-во НУО; 2020: 305-308.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ospanov R.M., Seitkulov Ye.N. [Cybershield: On various implementations of the “Sponge” cryptographic hash  function  construction  scheme]. Materials of the International Scientific and Practical WebConference “Military-technical support of the armed forces: world experience and development trends”. Nur-Sultan: From NUD; 2020: 305-308. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Оспанов Р.М., Сейткулов Е.Н. О способах проектирования внутренней функции для схемы построения криптографических хеш-функций SPONGE. Вестник КазНИТУ. 2020;5(141):645-650.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ospanov  R.M.,  Seitkulov  Ye.N.  [On  the  ways  of  designing  an  internal  function  for  the  scheme  for constructing cryptographic hash functions SPONGE]. Bulletin of KazNRTU. 2020;5(141):645-650 (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Оспанов Р.М. Киберщит: О внутренней функции в схеме построения криптографических хеш-функций “Sponge”. Материалы Международной научно-практическойWeb-конференции«Военно-техническое обеспечение деятельности вооруженных сил: мировой опыт и тенденции развития». Нур-Султан: Из-во НУО; 2020: 351-353.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ospanov R.M. [Cybershield: On the internal function in the scheme for constructing cryptographic hash functions  “Sponge”]. Materials of the International Scientific and Practical Web-conference “Militarytechnical support of the activities of the armed forces: world experience and development trends”,NurSultan: From NUD. 2020: 351-353. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
