О криптоаналитической обратимости с конечной задержкой конечных автоматов | Прикладная дискретная математика. Приложение. 2019. № 12. DOI: 10.17223/2226308X/12/26

О криптоаналитической обратимости с конечной задержкой конечных автоматов

Рассматривается свойство обратимости с конечной задержкой конечных автоматов с позиции криптоаналитика, а именно в зависимости от априорной информации, доступной алгоритму обращения. В криптоанализе, например симметричных конечно-автоматных шифров атакой с известным шифртекстом, типична ситуация, когда задачу обращения автомата приходится решать частично осведомлённому криптоаналитику. В зависимости от этой осведомлённости можно определить 208 различных типов обратимости и обратимых автоматов, изучить их свойства и установить соотношения между ними. Общеизвестные понятия сильной и слабой обратимости автоматов - это только два из этих типов. Целью настоящего доклада является обсуждение понятия криптоаналитической обратимости автоматов. Назван ряд математических задач (от характеризации автоматов, крипто-аналитически обратимых разного типа, до создания на их основе криптосистем с открытым и закрытым ключом и их криптоанализа), которые представляют собой интересный предмет для дальнейших исследований и публикаций.

Cryptanalytic invertibility with finite delay of finite automata.pdf Предлагаемые вниманию тезисы доклада являются расширенным рефератом работы автора [1], содержащей определение обратимости с конечной задержкой конечных автоматов с криптоаналитической точки зрения, по которой обращение автоматного преобразования осуществляется с целью восстановления входного слова автомата по его выходной последовательности при наличии некоторой частичной информации об этом преобразовании. Разные типы этой информации определяют разные типы и классы криптоаналитической обратимости автоматов и порождают многочисленные теоретико-автоматные и криптографические задачи, требующие математического решения. Обширный список этих задач включает в себя такие задачи, как, например, установление необходимых и достаточных условий автоматной обратимости каждого типа, построение конструктивных тестов принадлежности автоматов конкретным классам обратимости, алгоритмический синтез автоматов в заданных классах обратимости, характеризация обратимых автоматов, допускающих обратные автоматы, алгоритмический синтез обратных автоматов каждого типа, разработка эффективных алгоритмов восстановления входных последовательностей обратимых автоматов в конкретных классах обратимости, создание криптосистем с закрытым и открытым ключами на базе обратимых автоматов определённых классов обратимости, алгоритмический криптоанализ таких криптосистем с оценками его вычислительной сложности. Произвольный конечный автомат представляется как A - (X, Q,Y, где X, Q и Y суть его входной алфавит, множество состояний и выходной алфавит соответственно; " и ^ - его функции соответственно переходов и выходов, " : X х Q ^ Q и : X х Q ^ Y. Последние, будучи определёнными для пар xq G X х Q, распространяются на пары aq G X* xQ индукцией по длине |a| слова a G X*, а именно определяются функции " : X* х Q ^ Q и : X* х Q ^ Y* как "(A,q) - q, "(a^,q) - "(в, "(a, q)),

Ключевые слова

конечные автоматы, автоматы без потери информации, обратимость автоматов, криптоаналитическая обратимость, finite-state automata, information-lossless automata, automaton invertibility, cryptanalytical invertibility

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Агибалов Геннадий ПетровичТомский государственный университетдоктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории компьютерной криптографииagibalov@isc.tsu.ru
Всего: 1

Ссылки

Agibalov G. P. Cryptanalytic concept of finite automaton invertibility with finite delay // Прикладная дискретная математика. 2019. №44. С. 34-42.
Агибалов Г. П. Конечные автоматы в криптографии // Прикладная дискретная математика. Приложение. 2009. №2. С. 43-73.
Tao R. Finite Automata and Application to Cryptography. N.Y.: Springer, 2009. 406 p.
 О криптоаналитической обратимости с конечной задержкой конечных автоматов | Прикладная дискретная математика. Приложение. 2019. № 12. DOI: 10.17223/2226308X/12/26

О криптоаналитической обратимости с конечной задержкой конечных автоматов | Прикладная дискретная математика. Приложение. 2019. № 12. DOI: 10.17223/2226308X/12/26