Особенности структурно-аппаратного обеспечения преобразования информации в криптосистемах

Рассмотрены виды, функции и некоторые особенности криптосистем, а также схемотехнические варианты расширения их функциональных возможностей. Представлены варианты формирования ключей и шифров, используемых в криптосистемах с типовой структурной организацией, и технологии создания цепочек шифрования. Описана схема шифрования, в рекуррентной формуле алгоритма которой задействованы предыдущие блоки как шифрования, так и открытого текста. Данная схема надежно защищает от любой несанкционированной модификации зашифрованного текста. Приведены структурные схемы организации криптосистем симметричного и асимметричного типов. Предложен вариант реализации декодирующей процедуры в пороговом МИМА-криптомодуле разделения секрета с маскирующим преобразованием, в котором минимизируются необходимые временные и аппаратные затраты на выполнение процедуры реконструкции секрет-оригинала. Представленный материал может быть частью исходных разделов необходимого и достаточно обеспеченного в математическом плане учебного пособия по основам и современным проблемам криптографии.

1. Харин, Ю. С. Математические и компьютерные основы криптологии / Ю. С. Харин. Минск: Новое знание, 2003.

2. Конев, И. Р. Информационная безопасность предприятия / И. Р. Конев, А. В. Беляев. СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

3. Информационные технологии и безопасность. Криптографические алгоритмы генерации псевдослучайных чисел: СТБ 34.101.47–2017.

4. Чернявский, А. Ф. Особенности машинной арифметики высокопроизводительных модулярных вычислительных структур / А. Ф. Чернявский, Е. И. Козлова, А. А. Коляда // Журнал Белорусского государственного университета. Математика. Информатика. 2023. № 2. С. 94–101.

5. Червяков, Н. И. Модулярная арифметика и ее приложения в инфокоммуникационных технологиях / Н. И. Червяков, А. А. Коляда, П. А. Ляхов. М.: Физматлит, 2017.

6. Коляда, А. А. Модулярная интерпретация сообщений в системах защиты информации / А. А. Коляда, С. Ю. Протасеня, Н. И. Червяков // Инфокоммуникационные технологии. 2015. Т. 13, № 3. С. 245–252.

7. Коляда, А. А. Пороговый метод разделения секрета на базе избыточных модулярных вычислительных структур / А. А. Коляда, П. В. Кучинский, Н. И. Червяков // Информационные технологии. 2019. Т. 25, № 9. С. 553–561.

8. Чернявский, А. Ф. Метод деления на двоичную экспоненту для выполнения декодирующей операции в пороговом мини-криптомодуле разделения секрета в маскирующем преобразовании / А. Ф. Чернявский, А. А. Коляда, С. Ф. Протасеня // Теоретическая и прикладная криптография: матер. Междунар. науч. конф. Минск: Белор. гос. ун-т, 2020. С. 99–104.