Розробка методу комбінованих операцій для підвищення ефективності блокового шифрування
Real-time information protection requires the implementation of special methods aimed at providing reliable and fast encryption algorithms to protect personal and corporate information from unauthorized access. With the growth of data volumes and the speed of their processing, the importance of effe...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University
2024
|
| Online Access: | http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/312537 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
Institution
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences| id |
mcmtechkpnueduua-article-312537 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-10-01T07:41:16Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| format |
Article |
| author |
Палагін, Володимир Палагіна, Олена Івченко, Олександр Байрак, Анатолій |
| spellingShingle |
Палагін, Володимир Палагіна, Олена Івченко, Олександр Байрак, Анатолій Розробка методу комбінованих операцій для підвищення ефективності блокового шифрування |
| author_facet |
Палагін, Володимир Палагіна, Олена Івченко, Олександр Байрак, Анатолій |
| author_sort |
Палагін, Володимир |
| title |
Розробка методу комбінованих операцій для підвищення ефективності блокового шифрування |
| title_short |
Розробка методу комбінованих операцій для підвищення ефективності блокового шифрування |
| title_full |
Розробка методу комбінованих операцій для підвищення ефективності блокового шифрування |
| title_fullStr |
Розробка методу комбінованих операцій для підвищення ефективності блокового шифрування |
| title_full_unstemmed |
Розробка методу комбінованих операцій для підвищення ефективності блокового шифрування |
| title_sort |
розробка методу комбінованих операцій для підвищення ефективності блокового шифрування |
| title_alt |
Development of the Combined Operations Method to Improve the Efficiency of Block Encryption |
| description |
Real-time information protection requires the implementation of special methods aimed at providing reliable and fast encryption algorithms to protect personal and corporate information from unauthorized access. With the growth of data volumes and the speed of their processing, the importance of effective encryption methods increases significantly. One of the common, reliable and well-known encryption algorithms is AES (Advanced Encryption Standard), also known as Rijndael, which is a symmetric block cipher. AES has high efficiency and cryptoresistance and is suitable for processing large volumes of data. The reliability and speed of encryption and decryption using the AES algorithm depends on the size of the key and the data.
This paper proposes to improve algorithm of symmetric block encryption AES to provide faster data processing. The possibility of combining mathematical operations that have a similar principle of processing elements is shown. This approach made it possible to reduce the processing time for data encryption and decryption compared to known implementations. A comparative analysis of the practical implementation of the standard and optimized AES cryptoalgorithms has been carried out. The general principles of the proposed method are to transform all two-dimensional arrays into one-dimensional arrays, add auxiliary tables for ShiftRows and MixColumns operations, and combine operations with similar element processing principles. The simulation results showed that the modified implementation of the AES algorithm demonstrates a reduction in processing time of up to 50% when encrypting and up to 75% when decrypting data compared to known results. |
| publisher |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University |
| publishDate |
2024 |
| url |
http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/312537 |
| work_keys_str_mv |
AT palagínvolodimir developmentofthecombinedoperationsmethodtoimprovetheefficiencyofblockencryption AT palagínaolena developmentofthecombinedoperationsmethodtoimprovetheefficiencyofblockencryption AT ívčenkooleksandr developmentofthecombinedoperationsmethodtoimprovetheefficiencyofblockencryption AT bajrakanatolíj developmentofthecombinedoperationsmethodtoimprovetheefficiencyofblockencryption AT palagínvolodimir rozrobkametodukombínovanihoperacíjdlâpídviŝennâefektivnostíblokovogošifruvannâ AT palagínaolena rozrobkametodukombínovanihoperacíjdlâpídviŝennâefektivnostíblokovogošifruvannâ AT ívčenkooleksandr rozrobkametodukombínovanihoperacíjdlâpídviŝennâefektivnostíblokovogošifruvannâ AT bajrakanatolíj rozrobkametodukombínovanihoperacíjdlâpídviŝennâefektivnostíblokovogošifruvannâ |
| first_indexed |
2025-07-17T10:14:51Z |
| last_indexed |
2025-07-17T10:14:51Z |
| _version_ |
1850409863917600768 |
| spelling |
mcmtechkpnueduua-article-3125372024-10-01T07:41:16Z Development of the Combined Operations Method to Improve the Efficiency of Block Encryption Розробка методу комбінованих операцій для підвищення ефективності блокового шифрування Палагін, Володимир Палагіна, Олена Івченко, Олександр Байрак, Анатолій Real-time information protection requires the implementation of special methods aimed at providing reliable and fast encryption algorithms to protect personal and corporate information from unauthorized access. With the growth of data volumes and the speed of their processing, the importance of effective encryption methods increases significantly. One of the common, reliable and well-known encryption algorithms is AES (Advanced Encryption Standard), also known as Rijndael, which is a symmetric block cipher. AES has high efficiency and cryptoresistance and is suitable for processing large volumes of data. The reliability and speed of encryption and decryption using the AES algorithm depends on the size of the key and the data. This paper proposes to improve algorithm of symmetric block encryption AES to provide faster data processing. The possibility of combining mathematical operations that have a similar principle of processing elements is shown. This approach made it possible to reduce the processing time for data encryption and decryption compared to known implementations. A comparative analysis of the practical implementation of the standard and optimized AES cryptoalgorithms has been carried out. The general principles of the proposed method are to transform all two-dimensional arrays into one-dimensional arrays, add auxiliary tables for ShiftRows and MixColumns operations, and combine operations with similar element processing principles. The simulation results showed that the modified implementation of the AES algorithm demonstrates a reduction in processing time of up to 50% when encrypting and up to 75% when decrypting data compared to known results. Захист інформації в режимі реального часу потребує реалізації спеціальних методів, які спрямовані на забезпечення надійних та швидких алгоритмів шифрування для захисту персональної та корпоративної інформації від несанкціонованого доступу. Зі зростанням обсягів даних і швидкістю їх обробки, важливість та актуальність розробки ефективних методів шифрування суттєво зростає. Одним із поширених, надійних та відомих алгоритмів шифрування є AES (Advanced Encryption Standard), також відомий як Rijndael, який є симетричним блоковим шифром. AES має високу ефективність та криптостійкість і підходить для опрацювання великих обсягів даних. Надійність та швидкість шифрування та дешифрування за допомогою алгоритму AES залежить від розміру ключа та даних. В роботі пропонується вдосконалення алгоритму симетричного блокового шифрування AES для забезпечення швидшої обробки даних. Показано можливість комбінування математичних операцій, що мають схожий принцип обробки елементів. Такий підхід дозволив скоротити час обробки для шифрування та дешифрування даних порівняно з відомими реалізаціями. Проведено порівняльний аналіз практичної реалізації стандартного та оптимізованого криптоалгоритмів AES. Програмна реалізація алгоритму AES, яка базувалась на офіційній специфікації стандарту шифрування, була модифікована для зменшення часу обробки даних з умовою збереження криптографічної стійкості шифру. Загальні принципи запропонованого методу полягають у перетворенні усіх двовимірних масивів на одномірні, додаванні допоміжних таблиць для операцій ShiftRows та MixColumns, об’єднанні операцій зі схожими принципами опрацювання елементів. Результати моделювання показали, що модифікована реалізація алгоритму AES демонструє скорочення часу обробки до 50% при шифруванні та до 75% при дешифруванні даних у порівнянні з відомими результатами. Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2024-09-03 Article Article application/pdf http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/312537 10.32626/2308-5916.2024-25.78-88 Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences; 2024: Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences. Issue 25; 78-88 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки ; 2024: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки. Випуск 25; 78-88 2308-5916 10.32626/2308-5916.2024-25 en http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/312537/303527 |