En la clasificación de mapeo de potencia pentanomial de cajas S de 8 bits a 8 bits
Autores: Dimitrov, Miroslav; Baicheva, Tsonka
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
En la clasificación de mapeo de potencia pentanomial de cajas S de 8 bits a 8 bits
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
S-boxes
Algoritmos criptográficos
Características
S-boxes biyectivos
Pentanomios
Propiedades criptográficas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Las cajas de sustitución, o S-boxes, son una de las primitivas matemáticas más importantes en los algoritmos criptográficos simétricos modernos. Dada su importancia, en las últimas décadas, han sido analizadas y evaluadas minuciosamente por el mundo académico. Por lo tanto, se han encontrado muchas características deseables que una S-box dada debería poseer. Esto incluye, tanto como sea posible, mayor no linealidad y grados algebraicos, así como, tanto como sea posible, valores más bajos de uniformidad diferencial, autocorrelación y valores de indicador de suma de cuadrados. En este trabajo, usamos mapeos de potencia para generar, enumerar y evaluar todas las S-boxes biyectivas generadas por pentanomios de la forma dada. Encontramos un total de 152,320 S-boxes biyectivas diferentes, que se clasifican además en 41,458 grupos diferentes en función de las características mencionadas anteriormente, así como del número de sus puntos fijos. Con estos datos, un diseñador de S-boxes puede generar fácilmente una S-box de sustitución biyectiva con parámetros de su elección. Al usar pentanomios, mostramos cómo podemos construir fácilmente S-boxes con propiedades criptográficas similares a las encontradas en algunas S-boxes populares como la S-box Kuznyechik propuesta por la agencia de estandarización de la Federación Rusa, así como la S-box Skipjack propuesta por la Agencia de Seguridad Nacional de los Estados Unidos.
Descripción
Las cajas de sustitución, o S-boxes, son una de las primitivas matemáticas más importantes en los algoritmos criptográficos simétricos modernos. Dada su importancia, en las últimas décadas, han sido analizadas y evaluadas minuciosamente por el mundo académico. Por lo tanto, se han encontrado muchas características deseables que una S-box dada debería poseer. Esto incluye, tanto como sea posible, mayor no linealidad y grados algebraicos, así como, tanto como sea posible, valores más bajos de uniformidad diferencial, autocorrelación y valores de indicador de suma de cuadrados. En este trabajo, usamos mapeos de potencia para generar, enumerar y evaluar todas las S-boxes biyectivas generadas por pentanomios de la forma dada. Encontramos un total de 152,320 S-boxes biyectivas diferentes, que se clasifican además en 41,458 grupos diferentes en función de las características mencionadas anteriormente, así como del número de sus puntos fijos. Con estos datos, un diseñador de S-boxes puede generar fácilmente una S-box de sustitución biyectiva con parámetros de su elección. Al usar pentanomios, mostramos cómo podemos construir fácilmente S-boxes con propiedades criptográficas similares a las encontradas en algunas S-boxes populares como la S-box Kuznyechik propuesta por la agencia de estandarización de la Federación Rusa, así como la S-box Skipjack propuesta por la Agencia de Seguridad Nacional de los Estados Unidos.