О криптографических свойствах S-блоков

Аннотация

Статья посвящена изучению криптографических свойств S-блоков. S-блок - функция, принимающая на входе n бит, преобразующая их по определенному алгоритму и возвращающая на выходе m бит. n и m не обязательно равны. S-блоки являются одним из основных компонентов современных криптографических алгоритмов, определяющих их нелинейность. Для защиты криптографических алгоритмов от различных типов атак S-блоки должны соответствовать ряду критериев. Целью настоящей работы является исследование существующих криптографических свойств S-блоков, которое позволит в дальнейшем провести анализ существующих критериев, которым должны удовлетворять S-блоки и сделать обоснованный выбор набора критериев оптимальных S-блоков. В данной статье дается обзор основных свойств S-блоков, имеющих важное значение при формировании критериев оптимальности. Рассматриваются дифференциальная равномерность, таблица распределения разностей, нелинейность, таблица линейного распределения, алгебраическая степень, алгебраическая иммунность, алгебраическая сложность, лавинный эффект, строгий лавинный эффект, расстояние до строго лавинного эффекта, полнота, линейные структуры, сбалансированность, корреляционная иммунность, критерий независимости битов, критерий распространения, период, количество неподвижных точек и противоположных неподвижных точек, циклы, инверсии, возрастания, таблица бумеранговой связи, таблица бумеранговой разности. Также рассматриваются существующие методы генерации S-блоков, обладающих необходимыми оптимальными характеристиками.