The object of research, development or design (in Russian) : Системы и алгоритмы криптографической защиты информации и обеспечения информационной безопасности

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ақпаратты криптографиялық қорғау мен ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жүйелері мен алгоритмдері

Aim of work (in Russian) : Разработка быстродействующих и надежных хеш-функций на основе разработанных ранее алгоритмов шифрования в Лаборатории информационной безопасности Института информационных и вычислительных технологий КН МОН РК. Исследование и оценка надежности разработанных алгоритмов хеширования методами криптоанализа

Aim of work (in Kazakh) : ҚР БҒМ ҒК «Ақпараттық және есептеу технологиялары институтының» Ақпараттық қауіпсіздік зертханасында бұрын әзірленген шифрлау алгоритмінің теориясы негізінде жылдам әрекет ететін сенімді хеш функцияларды әзірлеу. Әзірленген хештеу алгоритмдерінің сенімділігін криптоталдау әдістерімен зерттеу және бағалау.

Методы исследования (на русском) : алгебра, теория чисел, модулярная арифметика, теория вероятностей, криптография, криптоанализ.

Методы исследования (на казахском) : алгебра, сандар теориясы, модулярлық арифметика, ықтималдылықтар теориясы, криптография, криптоталдау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведены работы по изучению и анализу современных методов хеширования электронных данных и обзору исследований по ним. Разработан новый алгоритм хеширования HBC-256 на основе нового итеративного блочного шифра CF. Для построения хеш-функции использована конструкция Меркля-Дамгарда с модификацией Wide-pipe. Разработан новый алгоритм хеширования «HAS01» на базе конструкции «губки». Он преобразует открытый текст произвольной длины со 192-битными блоками в хеш-значение размером 256 или 512 битов. Основное отличие этого алгоритма: на стадии поглощения функция f, входящая в состав функции F, вызывается более одного раза. Изучение надежности разработанных алгоритмов хеширования по оценкам анализа «лавинного эффекта» подтвердило его наличие в необходимой степени. F-функция HAS01 изучена методами полного перебора, «встреча посередине», поиска коллизии. Реализация алгоритмов выполнена в виде программы «ISL_HASH 1.0» на базе алгоритмов HBC-256, HAS01-256 и HAS01-512 для получения хеш-образов данных произвольной длины и проверки целостности файлов при сравнении хеш-образов. Разработана конструкция изделия и изготовлены макетные образцы, реализующие алгоритм хеширования HAS01 и программно-аппаратный комплекс алгоритма HBC-256. Предложены структурные модели аппаратного решения для асимметричного шифрования с целью оптимизации производительности устройства. Реализованы структурные модели на ПЛИС и проанализирована временная диаграмма.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Деректерді хештеудің заманауи әдістерін зерттеу және талдау бойынша жұмыстар жүргізілді, сонымен қатар осы сала бойынша зерттеулерге шолу жасалды. Әзірленген жаңа итеративті CF блоктық шифрының негізінде HBC-256 жаңа хеш алгоритмі әзірленді. Хеш функциясын құру үшін Wide-pipe модификациясы бар Merkle-Damgard конструкциясы қолданылды. «Губка» конструкциясы негізінде жаңа «HAS01» хештеу алгоритмі жасалды. Ол кез-келген ұзындықтағы ашық мәтінді 192 биттік блоктармен 256 немесе 512 биттік хэш мәніне түрлендіреді. Бұл алгоритмнің негізгі айырмашылығы - сіңіру кезеңінде F функциясының құрамына кіретін f функциясы бірнеше рет шақырылады. Осы хештеу алгоритмдерінің сенімділігін «лавиндік эффектісін» талдау арқылы зерттеу оның қажетті дәрежеде болуын растады. HAS01 F-функциясы толық сұрыптау, «ортасында кездесу», коллизияны іздеу әдістерімен зерттелген. Алгоритмдерді жүзеге асыру кез-келген ұзындықтағы деректердің хеш кескіндерін алу және хеш кескіндерін салыстыру кезінде файлдардың тұтастығын тексеруге арналған HBC-256, HAS01-256 және HAS01-512 алгоритмдері негізінде «ISL_HASH 1.0» бағдарламасы түрінде жүзеге асырылды. HAS01 хэш алгоритмін және HBC-256 алгоритмінің бағдарламалық-аппараттық кешенін жүзеге асыратын өнімнің конструкциясы және макет үлгілері жасалды. Құрылғының жұмысын оңтайландыру мақсатында асимметриялық шифрлау үшін аппараттық шешімнің құрылымдық модельдері ұсынылды. Құрылымдық модельдер БЛИС жүзеге асырылды және уақыт диаграммасы талданды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Определяется созданием условий для максимальной открытости гарантированного Конституцией РК доступа к информации при необходимых ограничениях доступа к ней в интересах национальной безопасности.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Қазақстан Республикасының Конституциясында кепілдік берілген ақпаратқа барынша қол жеткізудің ашықтығын қамтамасыз етумен анықталдады, қажет кезде ұлттық қауіпсіздік мүддесіне байланысты қол жеткізуді шектеумен.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Разработанные новые алгоритмы хеширования могут быть использованы в различных организациях во многих приложениях цифровых технологий и на различных платформах от хранения паролей до систем проверки файлов. Хеш-функции успешно решают практически все задачи защиты компьютерной информации таких, как: обеспечения аутентичности субъектов и объектов информационного взаимодействия; формирование контрольных кодов целостности информации; формирование ЭЦП; парольные системы разграничения доступа.

Field of application (in Kazakh) : Әзірленген жаңа хештеу алгоритмдерін көптеген ұйымдарда сандық қосымшаларда және парольдерді сақтаудан бастап файлдарды тексеру жүйелеріне дейін әртүрлі платформаларда қолдануға болады. Хеш функциялары компьютерлік ақпаратты қорғаудың барлық мәселелерін оңтайлы шешеді: ақпараттық өзара іс-қимыл субъектілері мен объектілерінің түпнұсқалығын қамтамасыз ету; ақпарат тұтастығының бақылау кодтарын қалыптастыру; ЭЦҚ қалыптастыру; қол жетімділікті шектейтін құпиясөздер жүйелері