Современные криптосистемы для достижения высокой надежности, как правило, многократно применяют относительно простые криптографи-ческие преобразования, такие как предложенные Клодом Шенноном подстановки и перестанов-ки[1], а также операции циклического сдвига или гаммирования. Однако, помимо широко распространенных алгоритмов, основанных на подобных принципах, имеются и другие подходы к решению проблемы построения надежной криптосистемы. Одним из них является применение клеточных автоматов.

more »

... ствует 2 основных метода использования клеточных автоматов в симметричных криптоси-стемах: 1) Алгоритм шифрования строится исключи-тельно на преобразованиях по правилам клеточ-ных автоматов. 2) Клеточный автомат используется в качестве одного из элементов криптосистемы на отдель-ном этапе шифрования. Первый подход подразумевает использование обратного исходному правила клеточного автома-та для дешифрации, в связи с чем возникает сле-дующая сложность: необходимо сохранить в тай-не прямое и обратное правила, поскольку их рас-крытие злоумышленником ведет к возможности атаки шифрованного текста прямым перебором. В связи с этим некоторые авторы[2] предлагают использовать правила клеточного автомата в ка-честве ключа. Второй подход является более простым, так как не предполагает обязательного сохранения в тай-не правил клеточного автомата. В данной работе рассматривается симме-тричная блочная криптосистема, использующая клеточный автомат с необратимыми хаотиче-скими правилами на этапе шифрования ключа. Описывается алгоритм вычисления раундового ключа правилами клеточного автомата. Показа-ны преимущества метода перед классическими криптографическими алгоритмами и возмож-Рассмотрен алгоритм блочной симметричной криптосистемы, использующей необратимые хаотические правила клеточного автомата для генерации раундовых ключей. Предложены метод преобразования строки, представленной в виде массива байт, в состояние клеточного автомата и обратный ему. Описаны вспомогательные функции шифрования. Рассмотрены отличия алгоритма от существующих, в частности, нефиксированный размер ключа, зависящий от пароля и количества поколений в расчете клеточного автомата. Показана возможность практического применения. Ключевые слова: клеточные автоматы; шифрование; криптография; симметричная криптосистема; блочный шифр The article describes a symmetric-key algorithm with block cipher which generates round keys using nonreversible chaotic cellular automata ("Seeds"-described by the rule B2/S). Author offers the following procedures of conversion: the first one converts a string represented as a byte array to cellular automata state and the second one makes reverse action. Auxiliary transposition, shift and diffusion methods for each round of the algorithm are shown. Differences between this cryptosystem and the classical ones are described. The main feature of this algorithm is round key size dependency on initial key (password) and number of generations in cellular automaton. The algorithm has avalanche effect and can be practically used.