Kirish dissertatsiya mavzusining dolzarbligi va zarurati

I BOB. AES KRIPTOGRAFIK ALGORITMI

Ushbu bobda 2000-yildan AQSH standarti bo‘lgan Advanced Encryption Standard (AES) shifrlash algoritmining tarixi, algoritmi hamda undagi akslantirishlar algoritmi keltirib o‘tilgan. Shuningdek har bir akslantirish uchun mantiqiy funksiyalar asosida matematik modellar taklif qilingan.

1.1. AES algoritmi haqida

DES blokli shifrlash algoritmi 1999 yilgacha AQShda standart shifrlash algoritmlari sifatida ishlatib kelingan. Ayniqsa 1999-yilda DES shifrlash algoritmi yordamida shifrlangan ma’lumotning 300 ta paralel kompyuter tomonidan 24 soat davomida ochilishi haqidagi ma’lumotning tasdiqlanishi bundan keyin mazkur standart algoritmi yordamida ma’lumotlarni kriptografik muhofaza qilish masalasini qaytadan ko‘rib chiqish va yangi standart qabul qilish zaruratini keltirib chiqardi[15].
Amerika Qo‘shma Shtatlarining “Standartlar va texnologiyalar Milliy instituti (NIST)” tomonidan 1997-yilda XXI asrning ma’lumotlarni kriptografik muhofazalovchi yangi shifrlash algoritmi standartini qabul qilish maqsadida tanlov e’lon qilindi. 2000-yilda standart shifrlash algoritmi qilib RIJNDAEL shifrlash algoritmi asos qilib olingan AES (Advanced Encryption Standard) (FIPS 197) qabul qilindi. AES FIPS–97 blokli shifrlash algoritmida 8 va 32 bitli(1 baytli va 4 baytli) vektorlar ustida amallar bajariladi. AES FIPS 197 shifrlash algoritmi XXI asrning eng barqaror shifrlash algoritmi hisoblanib kelmoqda [15]. AES shifrlash algoritmi SP tarmog‘iga asoslangan blokli shifrlash algoritmlari qatoriga kiradi[1].
AES kriptoalgoritmi asosida “Rijndael” shifrlash algoritmi yotadi. Bu algoritm noan’anaviy blokli shifr bo’lib, kodlanuvchi ma’lumotlarning har bir bloki qabul qilingan blok uzunligiga qarab 4x4, 4x6 yoki 4x8 o’lchamdagi baytlarning ikki o’lchamli massivlari ko’rinishiga ega. Shifrdagi barcha o’zgartirishlar qat’iy matematik asosga ega. Amallarning strukturasi va ketma-ketligi algoritmning ham 8-bitli, ham 32-bitli mikroprosessorlarda samarali bajarilishiga imkon beradi. Algoritm strukturasida ba’zi amallarning parallel ishlanishi ishchi stansiyalarida shifrlash tezligining 4 marta oshishiga olib keladi.
Dastlab DESni almashtirish uchun 1997 yil 2 yanvarda e`lon berildi. Bu tanlovda quyidagicha shartlar qo`yildi. Yaratilayotgan algoritm blokli shifrlashni qo`llab quvvatlashi, kamida har bir blok 128 bit o`lchamda bo`lishi, har bir raundda foydalaniladigan kalitlar uzunligi esa 128, 192 yoki 256bit bo`lishi shart qilib qo`yildi. Bir so`z bilan aytganda yaratilayotgan algoritm kamida DESda foydalanilgan Triple DES algoritmidan kriptoturg`unligi yuqori bo`lishi ko`zda tutilgandi.
Umuman kriptoalgoritmlarni baholashda asosan quyidagi 3 kategoriya asosida tahlillanadi. Kriptoturg`unlik-bu algoritmga qo`yiladigan eng birinchi baho sanaladi. Bu ko`rsatkich unda ishtirok etgan matematik funksiyalar, amallar qiyinchilik darajasi bilan baholanadi. Algaritim bahosi- bu ikkinchi zarur ketegorya bo`lib, unda asosan kriptoalgoritmni dastur va aparat ko`rinishida ketadigan sarf-xarajatlar, va uni tizimlardan talab etadigan resurslari miqdori bilan belgilanadi.
Algaritim xarakteristikasi va uning amalga oshirish-bu kategoriyada uni aparatli va dasturli ko`rinishda ishlatiladigan bitlar soni, kalitlar uzunligi, kalitlarni generatsiyaga bardoshliligi kabi xakakteristikalar bilan belgilanadi[1].
AES standartiga dastabki nomzod etib quyidagi 15 ta kriptoalgoritm qo`yildi. Bular o`rtasida 1998 yil 20 avgustda birinchi konferensiya bo`lib o`tdi. Bu konferensiya quyidagi algoritmlar qatnashdi. Bu algoritmlarning faqat dastur ko`rinishlari foydalanildi.
1.1-jadval.