sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical Universitysapi-108Research ArticleЗащита информацииInformation securityПОВЫШЕНИЕ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ КРИПТОГРАФИЧЕСКОГО КЛЮЧА, СФОРМИРОВАННОГО В УСЛОВИЯХ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ О ЗНАЧЕНИИ НЕКОТОРОЙ ЕГО ЧАСТИCRYPTOGRAPHIC KEY IMPROVED PRIVACY UNDER THE CONDITIONS OF SOME OF CRYPTOGRAPHIC KEY VALUE DATA LEAKГоликовВ. Ф.HolikauU. F.

Голиков Владимир Федорович — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Информационные технологии в управлении»

vgolikov@bntu.byПивоваровВ. Л.PivovarovV. L.

Пивоваров Вадим Леонидович — аспирант

vadim.pif@gmail.comБелорусский национальный технический университет, г. МинскБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus201626072016025056Copyright © Голиков В.Ф., Пивоваров В.Л., 20162016Голиков В.Ф., Пивоваров В.Л.Holikau U.F., Pivovarov V.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/108

В статье рассматривается возможность повышения конфиденциальности криптографического ключа, сформированного в условиях утечки информации о значениях некоторой части ключа. Такая ситуация может сложиться при формировании общего криптографического ключа симметричной криптосистемы при использовании квантового канала, прослушиваемого криптоаналитиком, или другими методами, не использующими односторонние функции. Предлагается способ преобразования со случайными секретными параметрами сформированной ключевой последовательности, с помощью которого можно увеличить энтропию последней. Суть разработанной процедуры заключается в том, что абоненты А и В секретно от криптоаналитика, но согласовано между собой, выбирают некоторые биты в сформированной ключевой последовательности, (в дальнейшем называемые «помеченными»), а затем производят заранее объявленное преобразование этой последовательности, используя при этом информацию о помеченных битах.

Так как количество и порядковые номера помеченных битов неизвестны криптоаналитику, то и расположение известных ему ранее битов, изменяется случайным образом и становиться неопределенным. Принципиальным моментом этого способа является получение помеченных битов, номера которых известны только А и В, не используя для этого защищенный канал связи. Описывается один из возможных методов получения помеченных битов, основанный на случайном и независимым инвертировании сформированной ключевой последовательности абонентами А и В с последующим анализом четностей пар битов. Оценивается эффективность метода.

The article outlines the possibility of increasing the privacy of cryptographic key generated in the conditions of data leakage of some of its values. Such a situation can occur in the formation of a common cryptographic key of a symmetric cryptosystem employing a quantum channel, listened by a cryptanalyst, or other methods that do not make use of one-way functions. A method with the conversion parameters to increase the entropy of a generated secret random key sequences suggested. The essence of the procedure developed is that the subscribers A and B (secretly to a cryptanalyst), but in agreement with each other, choose some of the bits in the generated key sequence (further referred to as «tagged») and produce a pre-announced conversion of this sequence, using the data about the tagged bits.

Since the amount and serial numbers of tagged bits are unknown to a cryptanalyst, the layout of the bits known to a cryptanalyst before randomly changes and becomes uncertain. The fundamental point of this method is to obtain tagged bits, the positions of which are known only to subscribers A and B without using the secure communication channel. One of the possible methods of obtaining tagged bits based on a random and independent inversion of a generated key sequence by the subscribers A and B and followed by the analysis of parities pairs of bits is analyzed. The efficiency of the method is evaluated.

криптографический ключутечка информациисекретное преобразованиеповышение неопределенностиcryptographic keydataleaksecret conversionincreased uncertaintyReferencesBennet, C. H. Quantum cryptography: quantum key distribution and coin tossing / C. H. Bennet, G. Brassard // Int. conf. on computers systems and signal processing. – Bangalore, 1984. P. 175–179.Bennet, C. H. Quantum cryptography: quantum key distribution and coin tossing / C. H. Bennet, G. Brassard // Int. conf. on computers systems and signal processing. – Bangalore, 1984. P. 175–179.Брассар, Ж. Современная криптология / Ж. Брассар. – М. : Полимед, 1999. – 178с.Brassar, J. Modern cryptology / J. Brassar. – M. : Polymed, 1999. – 178 p.Боумейстер, Д. Физика квантовой информации / Д. Боумейстер, А. Экерт, А. Цайлингер. – М. : Постмаркет, 2002. – 276с.Baumeister, D. The physics of quantum information / D. Baumester, A. Ekert, A. Tsailinger. – M. : Postmarket, 2002. – 276 p.Способ распределения криптографического ключа между абонентами: пат. 17856 Респ. Беларусь: МПК 04L 9/08 (2006.01) / В. Ф. Голиков ; дата публ.: 19.07.2011.Method of cryptographic key distribution between subscribers: pat. 17856 Rep. Belarus: IPC 04L 9/08 (2006.01) / V. F. Golikov ; date publ.: 19.07.2011.Голиков, В. Ф. Оценка потерь конфиденциальности при неклассических способах формирования криптографического ключа / В. Ф. Голиков, Ф. Абдольванд // Информатика. – 2011. – № 2 (30). – С. 104–110.Golikov, V. F. Estimation of loss of confidentiality of non-classical methods of forming a cryptographic key / V. F. Golikov, F. Abdolvand // Informatika. – 2011. – № 2 (30). – P. 104–110.Беляев, Ю. К. Вероятностные методы выборочного контроля. – М. : Наука,1975.– 407с.Belyaev, Y. K. Probabilistic methods of sampling / Y. K. Belyaev. – M. : Science, 1975. – 407 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.