Алгебраїчні атаки на потокові шифратори як узагальнення кореляційних атак

Запропоновано нові теоретичні поняття для булевих функцій: кореляція при відомому значенні функції та їїрозширення. Доведено, щоалгебраїчна атака на потоковішифратори без пам’ятізводиться до апроксимації ускладнюючої функції шифратора низько степеневими поліномами в термінахвведеної кореляції. Цякореляціяможе бути використана і для описуалгебраїчних атак на іншітипи шифраторів.New Boolean’s function concepts, such as correlation with a known function value and Boolean’s function extension, are introduced. Algebraic attacks on stream ciphers with linear feedback are shown to be reduced to approximation of the nonlinear filter using low-degree polynomials in terms of the correlation with the known function value. This kind of correlation can also be used in describing algebraic attacks on other types of ciphers.Предложены новые теоретические понятия для булевых функций: корреляция при известном значении функции и ее расширение. Доказано, что алгебраическая атака на потоковые шифраторы без памяти сводится к аппроксимации усложняющей функции шифратора низкостепенными полиномами в терминах введенной корреляции. Эта корреляция может быть использована также и для описания алгебраических атак на другие типы шифраторов

Fast Algebraic Attacks and Decomposition of Symmetric Boolean Functions

Algebraic and fast algebraic attacks are power tools to analyze stream ciphers. A class of symmetric Boolean functions with maximum algebraic immunity were found vulnerable to fast algebraic attacks at EUROCRYPT'06. Recently, the notion of AAR (algebraic attack resistant) functions was introduced as a unified measure of protection against both classical algebraic and fast algebraic attacks. In this correspondence, we first give a decomposition of symmetric Boolean functions, then we show that almost all symmetric Boolean functions, including these functions with good algebraic immunity, behave badly against fast algebraic attacks, and we also prove that no symmetric Boolean functions are AAR functions. Besides, we improve the relations between algebraic degree and algebraic immunity of symmetric Boolean functions.Comment: 13 pages, submitted to IEEE Transactions on Information Theor

An Improved Linear Feedback Shift Register (LFSR- based) Stream Cipher Generator

Linear feedback shift register ( LFSR-based) stream cipher an improved design for a random key generator in a stream cipher algorithm. The proposed random key generator is simply designed to produce a very quick algorithm to be used for securing GSM communication as mobiles or in satellite communications channels, and it use to avoid attack that happen on cryptography in general and on stream cipher in specific. The simplicity of the design derived from using of four small LFSR and three Xored gates and a single (3 to 1) multiplexer on the content of 8-stages LFSR

Булевы функции, имеющие аффинные аннигиляторы

In the article we study boolean functions with affine annihilators. We have obtained results in both, estimating the number of functions under study and defining the relationship between Walsh-Hadamard coefficients of an arbitrary boolean function and its affine annihilator available. The second section of this article focuses on estimating the number of boolean functions with affine annihilators. The value has top and bottom bound. Besides, we have obtained the asymptotic estimate of the number of boolean functions with affine annihilators. The third section studies the Walsh-Hadamard coefficients of boolean functions with affine annihilators. First, we have derived the dependence of the Walsh-Hadamard coefficient on the distance between an arbitrary boolean function and a vector space of the affine function’s annihilators. Based on this result, we have obtained the dependence of distance between an arbitrary boolean function and a set of functions with affine annihilators on the spectrum of given function. Also we have defined the necessary and sufficient condition for the arbitrary boolean function to be with an affine annihilator available. Using the results obtained we bounded an absolute value of Walsh-Hadamard coefficients.Also we suggested a method for boolean equations analysis, which is based on two known methods. Namely, we used an analysis using annihilators and an analysis using linear analogs. We have obtained an estimate of the success probability of the suggested method for an arbitrary boolean function. Also we proved that bent functions are the most resistant to this analysis.The results obtained can be used in analysis of boolean equations. Also obtained dependences can be used, for instance, to study bent functions and algebraic immunity of boolean functions.Настоящая работа посвящена исследованию булевых функций, имеющих аффинные аннигиляторы. Были получены результаты в двух следующих направлениях: оценке количества исследуемых функций и связи коэффициентов Уолша-Адамара произвольной булевой функции с наличием у нее аффинного аннигилятора. Исследованию количества булевых функций с аффинными аннигиляторами посвящен второй раздел настоящей работы. Данная величина была ограничена сверху и снизу. Помимо этого была получена асимптотическая оценка числа булевых функций, имеющих аффинные аннигиляторы. В третьем разделе проводится исследование коэффициентов Уолша-Адамара булевых функций, имеющих аффинные аннигиляторы. Вначале раздела представлен результат, связывающий спектр произвольной булевой функции с ее расстоянием до пространства аннигиляторов произвольной аффинной функцией. Из этого результата была получена зависимость расстояния между произвольной булевой функцией и множеством функций с аффинными аннигиляторами от спектра данной булевой функции. Было получено необходимое и достаточное условие наличия у произвольной булевой функции аффинного аннигилятора. Благодаря полученным зависимостям удалось вывести ограничение на абсолютные значения коэффициентов Уолша-Адамара произвольной булевой функции.Также был предложен метод анализа булевых уравнений, основанный на сочетании двух известных ранее методах. А именно, на методах анализа булевых уравнений с применением аннигиляторов и с применением линейных статаналогов. Была получена оценка вероятности успешности предложенного метода для анализа булева уравнения с произвольной булевой функцией. Было установлено, что бент-функции являются наиболее устойчивыми к данному методу анализа.Полученные результаты могут быть использованы для анализа булевых уравнений. Зависимости, полученные в настоящей работе, могут быть использованы, например, для исследований бент-функций и свойства алгебраической иммунности булевой функций

The method for constructing uniform planar approximations of the filter generator

Плоскостные аппроксимации фильтрующих генераторов могут быть использованы для восстановления его начального состояния по отрезку выходной последовательности. Представлены результаты исследования одного метода построения плоскостных аппроксимаций специального вида

1. Kryptotag - Workshop über Kryptographie

Der Report enthält eine Sammlung aller Beiträge der Teilnehmer des 1. Kryptotages am 1. Dezember 2004 in Mannheim