Puncte:1

Grupurile generate de funcțiile rotunde generează grupul alternativ?

drapel ne

Lăsa $K,X$ fi seturi și lasă $F:K\ori X\săgeata la dreapta X$ fi o funcție. Pentru fiecare $k\în K$, lăsa $f_{k}:X\săgeată la dreapta X$ fi funcția unde $f_{k}(x)=F(k,x)$ oricând $k\în K,x\în X$. Să presupunem că fiecare $f_{k}$ este o bijectie.

Să presupunem că $F$ este funcția rotundă pentru o funcție criptografică, cum ar fi AES-128 sau o funcție criptografică.

Dacă $F$ este o funcție criptografică, atunci nu mă aștept la $\{f_{k}\mid k\in K\}$ pentru a genera întregul grup simetric $S_{X}$, dar m-as astepta la $\{f_{k}\mid k\in K\}$ pentru a genera grupul alternant $A_{X}$ (anunțați-mă dacă există exemple din lumea reală unde $f_{k}$ este o permutare ciudată). Au existat cazuri în criptografie în care s-a dovedit riguros că? $\{f_{k}\mid k\in K\}$ generează sau nu generează grupul alternativ $A_{X}$? De exemplu, dacă $F$ este funcția rotundă pentru AES-128 sau DES, apoi face $\{f_{k}|k\în K\}$ generează grupul alternativ $A_{X}$?

Ma intereseaza mai ales cazul in care functiile $f_{k}$ sunt functiile rotunde pentru ca acest caz probabil va fi mai usor de analizat si pentru ca daca functiile $f_{k}$ sunt funcțiile rotunde, atunci este mai probabil ca $\{f_{k}\mid k\in K\}$ generează grupul alternant.

Această problemă poate fi insolubilă în majoritatea cazurilor, dar pot exista cazuri în care se poate demonstra asta $\{f_{k}\mid k\in K\}$ generează grupul alternant $A_{X}$ precum criptografia învechită sau nesigură sau când criptografia are o formă specială care face mai ușor de analizat (cum ar fi cifrurile Feistel) sau chiar algoritmi criptografici care sunt proiectați pentru testare.

Spunem că un subgrup $G$ a grupului de permutare $S_{X}$ este $n$-tranzitiv dacă oricând $x_{1},\dots,x_{n}$ sunt elemente distincte în $X$ și $y_{1},\dots,y_{n}$ sunt elemente distincte în $X$, apoi mai sunt unele $g\în G$ cu $g(x_{i})=y_{i}$ oricând $1\leq i\leq n$.

Teoremă: Să presupunem că $X$ este finită și $|X|>24$. Dacă $G$ este o $4$-subgrupul tranzitiv al $S_{X}$, atunci fie $G=S_{X}$ sau $G=A_{X}$.

Teorema de mai sus poate facilita demonstrarea acestui lucru $G=A_{X}$.

Dacă $\{f_{k}\mid k\in K\}$ nu generează grupul alternativ $A_{X}$, atunci aș respinge orice cifru bloc cu funcție rotundă $F$ ca fiind oribil de nesigur de vreme ce fie $|X|\leq 24$ care este prea mic pentru orice cifru bloc sau grupul generat de $\{f_{k}\mid k\in K\}$ nu este 4-tranzitiv.

Cu toate acestea, dacă este ușor sau ușor să demonstrezi asta $\{f_{k}\mid k\in K\}$ generează grupul alternant $A_{X}$, apoi funcția $F$ poate fi prea bine comportat în scopuri criptografice.

poncho avatar
drapel my
"anunțați-mă dacă există exemple din lumea reală în care $f_k$ este o permutare ciudată"; mai mulți algoritmi de criptare pentru păstrarea formatului (care este adesea folosit cu mesaje foarte scurte) folosesc funcții rotunde care pot fi ciudate - un exemplu ar fi FF1
Puncte:3
drapel my

De exemplu, dacă $F$ este funcția rotundă pentru AES-128 sau DES, apoi face $\{f_k | k \in K \}$ generează grupul alternativ $A_X$?

În cazul DES, atunci da, se știe că funcția rotundă generează grupul alternativ, așa cum se arată în această hârtie („Funcțiile cu o singură rundă ale DES generează grupul alternant” de Ralph Wernsdorf).

Nu cred că vreun rezultat similar este cunoscut pentru AES.

Joseph Van Name avatar
drapel ne
Ralph Wernsdorf a scris o lucrare similară pentru RIJNDAEL, care arată că permutările rotunde generează și grupul alternativ acolo https://link.springer.com/chapter/10.1007/3-540-45661-9_11.
poncho avatar
drapel my
@JosephVanName: multumesc; Nu știam de acea hârtie

Postează un răspuns

Majoritatea oamenilor nu înțeleg că a pune multe întrebări deblochează învățarea și îmbunătățește legătura interpersonală. În studiile lui Alison, de exemplu, deși oamenii își puteau aminti cu exactitate câte întrebări au fost puse în conversațiile lor, ei nu au intuit legătura dintre întrebări și apreciere. În patru studii, în care participanții au fost implicați în conversații ei înșiși sau au citit transcrieri ale conversațiilor altora, oamenii au avut tendința să nu realizeze că întrebarea ar influența – sau ar fi influențat – nivelul de prietenie dintre conversatori.