On New Stream Algorithms for Generation of Documents Dijests with High Avalanche Effect
The family of key dependent algorithms for generating digests of electronic documents is proposed. Computer simulation allows to investigate high level of corresponding avalanche effect. Let K be a freely chosen finite commutative ring and m be a positive integer. Algorithm uses recently discovered...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Кам'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка
2019
|
| Online Zugang: | http://mcm-math.kpnu.edu.ua/article/view/174242 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences |
Institution
Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences| _version_ | 1856543239041974272 |
|---|---|
| author | Устименко, Василь Олександрович Пустовіт, Олександр Сергійович |
| author_facet | Устименко, Василь Олександрович Пустовіт, Олександр Сергійович |
| author_sort | Устименко, Василь Олександрович |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-01-20T08:43:23Z |
| description | The family of key dependent algorithms for generating digests of electronic documents is proposed. Computer simulation allows to investigate high level of corresponding avalanche effect. Let K be a freely chosen finite commutative ring and m be a positive integer. Algorithm uses recently discovered homomorphic compression maps of free semigroup of potentially infinite texts written in the alphabet K onto finite group of cubic polynomial transformations of affine space Km.Cryptographic stability of proposed hash functions is connected with hard algebraic problems such as investigation of systems of algebraic equalities or decomposition of nonlinear map on free module into given generators.To make algorithm faster instead of cubical transformation we take as digest its value on some depending from word w(p) additionally transformed by multiplication on pseudorandom matrix М. The algorithms are implemented in the cases of finite fields , commutative ring and Boolean ring B(32) of order 232.Proposed algorithms can work with data in the form of texts, audio and video files, files with various extensions such as .avi, .tif, .pdf and etc. Algorithms can generate digests of already encrypted files, this option gives a possibility to check the integrity of files without their decryption. Suggested methods of digest generation have a stream nature, the speed for constant m is linearly dependent on variable n. Growth of n increases the cryptographic stability. The implementation in the form of block by block compression is possible but it has a lack of motivation because the size of the block restricts the number of variables in the system of nonlinear equations.The necessity of a further research and technological solutions on the constructions of key dependent hash functions is caused by cybersecurity calls, the increase of global information space, expectations of quantum computers appearance and development of bitcoins technology, which requires hashing of data of arbitrary size with its transformation into sequences of bits which form digests of the so called blockchains. Proposed algorithms of generation of sensitive for changes of documents digests will be used for cyberattacks detection and for the auditing of all files after registered intrusion |
| first_indexed | 2025-07-17T10:43:23Z |
| format | Article |
| id | mcm-mathkpnueduua-article-174242 |
| institution | Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-07-17T10:43:23Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Кам'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка |
| record_format | ojs |
| spelling | mcm-mathkpnueduua-article-1742422020-01-20T08:43:23Z On New Stream Algorithms for Generation of Documents Dijests with High Avalanche Effect Про нові потоковi алгоритми створення дайджестiв електронних документів з високорiвневим аваланч ефектом Устименко, Василь Олександрович Пустовіт, Олександр Сергійович The family of key dependent algorithms for generating digests of electronic documents is proposed. Computer simulation allows to investigate high level of corresponding avalanche effect. Let K be a freely chosen finite commutative ring and m be a positive integer. Algorithm uses recently discovered homomorphic compression maps of free semigroup of potentially infinite texts written in the alphabet K onto finite group of cubic polynomial transformations of affine space Km.Cryptographic stability of proposed hash functions is connected with hard algebraic problems such as investigation of systems of algebraic equalities or decomposition of nonlinear map on free module into given generators.To make algorithm faster instead of cubical transformation we take as digest its value on some depending from word w(p) additionally transformed by multiplication on pseudorandom matrix М. The algorithms are implemented in the cases of finite fields , commutative ring and Boolean ring B(32) of order 232.Proposed algorithms can work with data in the form of texts, audio and video files, files with various extensions such as .avi, .tif, .pdf and etc. Algorithms can generate digests of already encrypted files, this option gives a possibility to check the integrity of files without their decryption. Suggested methods of digest generation have a stream nature, the speed for constant m is linearly dependent on variable n. Growth of n increases the cryptographic stability. The implementation in the form of block by block compression is possible but it has a lack of motivation because the size of the block restricts the number of variables in the system of nonlinear equations.The necessity of a further research and technological solutions on the constructions of key dependent hash functions is caused by cybersecurity calls, the increase of global information space, expectations of quantum computers appearance and development of bitcoins technology, which requires hashing of data of arbitrary size with its transformation into sequences of bits which form digests of the so called blockchains. Proposed algorithms of generation of sensitive for changes of documents digests will be used for cyberattacks detection and for the auditing of all files after registered intrusion Пропонується родина залежних від ключа швидких алгоритмів створення дайджестів електронних документів Комп’ютерна симуляція дозволяє дослідити високий рівень аваланч ефекту, що виникає. Нехай K — вільно обране скінчене комутативне кільце, m — додатне ціле число. Алгоритми використовують нещодавно знайдені гомоморфні відображення компресії функцій вільної напівгрупи потенційно нескінчених текстів у алфавіті K на скінчену групу кубічних поліноміальних перетворень m вимірного афінного простору.Криптографічна стабільність функцій хешування пов’язується зі складними алгебраїчними проблемами, такими як дослідження систем алгебраїчних рівнянь великої степені та задача розкладу нелінійного відображення вільного модуля за заданими твірними.Для пришвидшення алгоритму дайджестом слова вважатимемо не саме кубічне перетворення , але його значення на деякому залежному від p векторі деформоване множенням на пcевдовипадкову матрицю М. Алгоритми імплементовано у випадках скінченних полів , кілець тa (булеве кільце порядку ).Пропоновані алгоритми можуть працювати з даними у вигляді тексту, відео та аудіо файлів, фільму тощо. Розроблені методи створення дайджестів мають потоковий характер — швидкодія при сталому m лінійно залежить від n. Зростання n збільшує криптографічну стабільність. Імплементації у блоковому режимі можлива, але не вмотивована, бо розмір блоку обмежує кількість змінних системи нелінійних рівнянь.Необхідність подальших досліджень і технологічних розробок по створенню нових залежних від ключа хеш-функцій пов’язана із викликами кібербезпеки, зростанням глобального інформаційного простору, очікування появи квантового комп’ютера та розвитком технологій bitcoins, де потрібно хешувати вхідні дані довільного розміру, перетворюючи їх у послідовність бітів, що є дайджестом так званих blockchains. Запропоновані алгоритми створення чутливих до змін дайджестів документів будуть використані для виявлення кібератак та аудиту усіх файлів системи після зареєстрованого втручання Кам'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка 2019-01-27 Article Article Рецензована Стаття application/pdf http://mcm-math.kpnu.edu.ua/article/view/174242 10.32626/2308-5878.2019-19.174-180 Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences; 2019: Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences. Issue 19; 174-180 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Фізико-математичні науки; 2019: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Фізико-математичні науки. Випуск 19; 174-180 2308-5878 10.32626/2308-5878.2019-19 uk http://mcm-math.kpnu.edu.ua/article/view/174242/174184 Авторське право (c) 2021 Василь Олександрович Устименко, Олександр Сергійович Пустовіт |
| spellingShingle | Устименко, Василь Олександрович Пустовіт, Олександр Сергійович On New Stream Algorithms for Generation of Documents Dijests with High Avalanche Effect |
| title | On New Stream Algorithms for Generation of Documents Dijests with High Avalanche Effect |
| title_alt | Про нові потоковi алгоритми створення дайджестiв електронних документів з високорiвневим аваланч ефектом |
| title_full | On New Stream Algorithms for Generation of Documents Dijests with High Avalanche Effect |
| title_fullStr | On New Stream Algorithms for Generation of Documents Dijests with High Avalanche Effect |
| title_full_unstemmed | On New Stream Algorithms for Generation of Documents Dijests with High Avalanche Effect |
| title_short | On New Stream Algorithms for Generation of Documents Dijests with High Avalanche Effect |
| title_sort | on new stream algorithms for generation of documents dijests with high avalanche effect |
| url | http://mcm-math.kpnu.edu.ua/article/view/174242 |
| work_keys_str_mv | AT ustimenkovasilʹoleksandrovič onnewstreamalgorithmsforgenerationofdocumentsdijestswithhighavalancheeffect AT pustovítoleksandrsergíjovič onnewstreamalgorithmsforgenerationofdocumentsdijestswithhighavalancheeffect AT ustimenkovasilʹoleksandrovič pronovípotokovialgoritmistvorennâdajdžestivelektronnihdokumentívzvisokorivnevimavalančefektom AT pustovítoleksandrsergíjovič pronovípotokovialgoritmistvorennâdajdžestivelektronnihdokumentívzvisokorivnevimavalančefektom |