Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математические основы криптологии..pdf
Скачиваний:
102
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
6.01 Mб
Скачать

Таблица 2.18. Количество успешно пройденных тестов

RC4

 

Rabbi

Salsa20/

SOSEMA

HC

Grai

Mickey

AES

AES

t

 

12

N),ключи).ВUK

-128

n 128

128

CTR

OFB

1

0

 

0

0

0

1

0

7

0

0

2

18

 

19

17

18

18

18

20

19

17

3

15

 

18

18

18

0

0

2

0

0

Из полученных результатов видно, что все исследуемые шифры генерируют довольно качественные последовательности (первая строка в табл.2.17 и табл.2.18), худший результаты показал шифр Mickey-128, причем при обоих способах интерпретации результатов.

Исследование результатов шифрования периодически повторяющегося формуляра показало, что подобные последовательности данных содержат неслучайность, которую можно выявить отдельными тестами. В данном случае все шифры показали примерно одинаковые результаты (вторая строка в табл.2.17 и табл.2.18).

Исследование результатов шифрования последовательностей различных неповторяющихся формуляров показало, что шифры HC-128, Grain-128, Mickey-128 и AES (в обоих режимах и CTR, и OFB) способны скрыть неслучайный характер шифруемой информации, в отличии от шифров RC4, Rabbit, Salsa20/12, SOSEMAN),ключи).ВUK (третья строка в табл.2.17 и табл.2.18).

Исследование производительности шифров

Было исследовано быстродействие 9 поточных шифров (Rabbit, Salsa20/12, SOSEMAN),ключи).ВUK, HC-128, Grain-128, Mickey-128, Trivium, F-FCSR-16) и 2 блочных шифра в поточных режимах работы (ГОСТ 28147-89 в режиме гаммирования и AES в режимах CTR и OFB).

Тестирование проводилось на четырех ЭВМ с ОС Microsoft Windows XP Professional, версия 2002, Service Pack 2:

1.ЭВМ1 – AMD Duron 1 ГГц, 512 МБ ОЗУ;

2.ЭВМ2 – AMD Duron 1 ГГц, 256 МБ ОЗУ;

3.ЭВМ3 – AMD Duron 1 ГГц, 128 МБ ОЗУ;

4.ЭВМ4 – Intel® Celeron® M CPU 520 @ 1,6 ГГц, 0,99 ГБ ОЗУ.

Для каждого из перечисленных шифров было измерено время (в сек.), затраченное на генерацию 106, 220, 107, 108 и 230 бит соответственно. Полученные данные представлены в виде таблиц

246

 

 

 

 

 

Таблица 2.19. Результаты тестирования шифров на ЭВМ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр

106

 

220

 

 

107

 

 

108

230

 

 

1

 

RC4

0

 

0

 

 

0,27

 

 

2,75

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Rabbit

0

 

0

 

 

0,16

 

 

2,20

23,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Salsa20/12

0

 

0

 

 

0,33

 

 

3,24

34,89

 

4

 

Sosemanuk

0

 

0

 

 

0,11

 

 

0,93

10,33

 

5

 

HC-128

0

 

0

 

 

0,11

 

 

1,04

11,21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

Grain-128

3,13

 

3,35

 

31,32

 

313,2

3364,1

 

 

 

 

 

 

 

4

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

Mickey 128

1,10

 

1,21

 

11,43

 

114,1

1220,1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

AES CTR

0

 

0

 

 

0,38

 

 

3,68

39,23

 

9

 

AES OFB

0

 

0

 

 

0,38

 

 

3,79

40,49

 

10

 

ГОСТ

0,22

 

0,27

 

2,47

 

 

25,16

266,81

 

28147-89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

Trivium

0

 

0

 

 

0,66

 

 

7,09

75,71

 

12

 

F-FCSR-16

0

 

0

 

 

0,44

 

 

4,84

51,32

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.20. Результаты тестирования шифров на ЭВМ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр

 

106

220

 

107

 

108

 

230

 

 

 

1

 

RC4

 

0

0

 

0,33

 

2,86

 

30,44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Rabbit

 

0

0

 

0,22

 

2,25

 

24,01

 

 

 

3

 

Salsa20/12

 

0

0

 

0,33

 

3,24

 

35,16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Sosemanuk

 

0

0

 

0,11

 

0,93

 

10,33

 

 

 

5

 

HC-128

 

0

0

 

0,11

 

1,04

 

11,21

 

 

 

6

 

Grain-128

 

3,1

3,3

 

31,37

 

313,52

 

3365,88

 

 

 

 

 

 

3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

Mickey 128

 

1,1

1,1

 

11,54

 

114,73

 

1230,38

 

 

 

 

 

 

5

5

 

 

 

 

 

 

8

 

AES CTR

 

0

0

 

0,38

 

3,68

 

40

 

 

 

9

 

AES OFB

 

0

0

 

0,38

 

3,79

 

40,93

 

 

 

1

 

ГОСТ

 

0,2

0,2

 

2,47

 

25,27

 

268,85

 

 

 

0

 

28147-89

 

7

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Trivium

 

0

0

 

0,71

 

7,09

 

75,77

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

F-FCSR-16

 

0

0

 

0,49

 

4,84

 

51,32

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.21. Результаты тестирования шифров на ЭВМ3

247

 

 

 

Шифр

 

106

 

220

 

107

 

 

 

108

 

230

 

 

 

 

 

1

 

 

RC4

 

 

0

 

0

 

0,33

 

 

 

2,75

 

29,73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Rabbit

 

0

 

0

 

0,22

 

 

 

2,20

 

23,74

 

 

 

 

3

 

 

Salsa20/12

 

0

 

0

 

0,27

 

 

 

3,30

 

34,89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

Sosemanuk

 

0

 

0

 

0,11

 

 

 

0,93

 

10,33

 

 

 

 

5

 

 

HC-128

 

0

 

0

 

0,11

 

 

 

1,04

 

11,21

 

 

 

 

6

 

 

Grain-128

 

3,13

 

3,30

31,43

 

 

 

313,57

3367,25

 

 

 

 

7

 

 

Mickey 128

 

1,37

 

1,21

11,54

 

 

 

115,00

1235,88

 

 

 

 

8

 

 

AES CTR

 

0

 

0

 

0,33

 

 

 

3,74

 

39,34

 

 

 

 

9

 

 

AES OFB

 

0

 

0

 

0,38

 

 

 

3,74

 

40,49

 

 

 

 

10

 

ГОСТ

 

 

0,22

 

0,27

2,53

 

 

 

25,05

 

269,29

 

 

 

 

 

 

 

28147-89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

Trivium

 

0

 

0

 

0,71

 

 

 

7,2

 

76,48

 

 

 

 

12

 

F-FCSR-16

 

0

 

0

 

0,49

 

 

 

4,84

 

51,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.22. Результаты тестирования шифров на ЭВМ4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр

 

 

106

 

 

220

 

107

 

 

 

108

 

230

 

 

 

 

 

1

 

 

RC4

 

 

0

 

 

0

 

 

0,11

 

 

 

0,77

 

8,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Rabbit

 

 

0

 

 

0

 

 

0,16

 

 

 

1,26

 

13,35

 

 

 

 

 

3

 

 

Salsa20/12

0

 

 

0,05

 

0,33

 

 

 

2,97

 

31,92

 

 

 

 

 

4

 

 

Sosemanuk

0

 

 

0

 

 

0,11

 

 

 

0,77

 

7,91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

HC-128

 

 

0

 

 

0

 

 

0,11

 

 

 

0,77

 

8,19

 

 

 

 

 

6

 

 

Grain-128

0,77

 

 

0,88

 

7,75

 

 

 

77,2

 

828,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

Mickey 128

0,82

 

 

0,88

 

8,35

 

 

 

83,7

 

899,51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

AES CTR

0

 

 

0

 

 

0,27

 

 

 

2,58

 

27,42

 

 

 

 

 

9

 

 

AES OFB

0

 

 

0

 

 

0,27

 

 

 

2,58

 

27,53

 

 

 

 

 

10

 

 

ГОСТ

28147-

0,11

 

 

0,22

 

1,81

 

 

 

18,1

 

195,05

 

 

 

 

 

 

89

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

Trivium

 

 

0

 

 

0,11

 

0,60

 

 

 

6,43

 

69,56

 

 

 

 

 

12

 

 

F-FCSR-16

0

 

 

0

 

 

0,33

 

 

 

3,30

 

35,49

 

 

 

 

 

По полученным данным была вычислена скорость генерации данных (таблица 7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.23. Быстродействие шифров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр

 

V, Мбит/с

 

 

 

 

 

 

V, МБайт/с

 

 

 

 

 

 

ЭВМ1

ЭВМ

 

 

ЭВМ3

 

ЭВМ4

 

ЭВ

ЭВ

 

ЭВ

 

ЭВМ4

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

М1

 

 

 

М2

 

М3

 

1

 

RC4

 

 

34,13

 

33,64

 

34,45

 

118,71

 

4,27

4,21

 

4,31

 

14,84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Rabbit

 

43,34

 

42,65

 

43,14

 

76,69

 

5,42

5,33

 

5,39

 

9,59

3

 

Salsa20/1

 

29,35

 

29,12

 

29,35

 

32,08

 

3,67

3,64

 

3,67

 

4,01

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Soseman

 

99,13

 

99,13

 

99,13

 

129,42

 

12,3

12,3

 

12,3

 

16,18

248