Anotácia

Slovenská technická univerzita v Bratislave
Fakulta elektrotechniky a informatiky
Študijný odbor: INFORMATIKA
Autor: Milan Vojvoda
Diplomová práca: Návrh a kryptoanalýza prúdového šifrátora
Vedenie diplomovej práce: prof. RNDr. Otokar Grošek, CSc.
December 1999

V diplomovej práci skúmame vlastnosti navrhnutého jednoduchého generátora pseudonáhodnej postupnosti a jeho jednotlivých stavebných prvkov - lineárnych spätnoväzobných registrov.

Navrhnutý generátor je tvorený dvoma časovo riadenými lineárnymi spätnoväzobnými registrami L1 a L2. Výstupom generátora je XOR výstupov registrov L1 a L2 v danom časovom okamihu. Posuv registrov je asynchrónny, závislý na poslednom výstupnom bite generátora.

V oblasti teoretickej analýzy generátora sa nám podarilo nájsť vzťah pre veľkosť periódy ním produkovanej postupnosti. Ďalej sme dokázali niekoľko tvrdení o počte iterácií v postupnosti s maximálnou periódou.

Vhodnosť postupnosti produkovanej navrhnutým generátorom pre kryptografické účely sme overovali štatistickými testami danými normou FIPS 140-1, testom medzier a testom na sériovú koreláciu.

Z množiny 100 testovacích postupností každá vyhovela všetkým testom normy FIPS 140-1. Testovacie postupnosti neprešli testom medzier a približne 5% z nich nevyhovelo testu na sériovú koreláciu.

Formulovali sme podmienky, kedy postupnosť produkovaná generátorom spĺňa prvý Golombov postulát a test na dlhé iterácie (FIPS 140-1).

Návrh generátora sme sa pokúsili modifikovať nahradením lineárnych spätnoväzobných registrov registrami typu FCSR (feedback with carry shift). Konštatujeme, že táto modifikácia nepriniesla odolnosť voči útoku s čiastočnou znalosťou priameho textu prezentovanom v [1].


[1] Vojvoda, M.: Cryptanalysis of a Clock-controlled Running Key Generator, Journal of Electrical Engineering 10s, vol.50, FEI STU, Bratislava, 1999, pp.16-18.