شیوه های طراحی تبدیل انتشار در رمزهای قالبی نوین

گسترش شبکه های اطلاع رسانی، افزایش دسترسی مردم به کامپیوتر و جایگزینی روشهای الکترونیکی ارتباط به جای روشهای سنتی، افزایش نیاز به امن سازی اطلاعات و ارتباطات را نیز به دنبال داشته است. رمزهای قالبی از مهمترین ابزارهای رمزنگاری هستند که هدف اولیه از کاربرد آنها محرمانه نمودن داده هاست و از این رو طراحی این رمزها در دهه ی اخیر مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. هر رمز قالبی شامل چندین مرتبه تکرار یک تابع به نام تابع دور است که این تابع به طور معمول از اجزایی مانند ترکیب با زیر کلید، لایه ی غیر خطی (sbox) و تبدیل انتشار (diffusion layer) تشکیل شده است. معمولاً لایه غیرخطی به صورت اعمال چند لایه غیر خطی کوچک به طور موازی طراحی می شود و تبدیل انتشار اثر تبدیل های غیر خطی کوچک را در کل قالب انتشار می دهد و ترکیب تبدیل انتشار با تبدیل غیر خطی باعث مقاومت رمز قالبی در مقابل حملات مطرح فعلی از جمله حملات خطی و تفاضلی می شود. در این رساله پس از بررسی تبدیل های انتشار در رمزهای قالبی جدید، تبدیل انتشار جدیدی معرفی می شود که در صورت جایگزینی آن به جای تبدیل انتشار رمز قالبی hierocrypt، سرعت این رمز قالبی در نرم افزار، بدون تغییر ویژگی های امنیتی، حدود دو برابر خواهد شد. همچنین در تبدیل انتشار معرفی شده، ایده ی جدیدی مبتنی بر معکوس پذیری توابع خطی استفاده شده است. در ادامه به عنوان تعمیمی از تبدیل انتشار جدید، دو تبدیل انتشار خودمعکوس و تبدیل انتشار بازگشتی معرفی می شود و با جایگزینی آن در ساختار nspn، سرعت آن با رمز های قالبی موجود مقایسه می شود. در انتها روند طراحی ماتریس های mds خودمعکوس با ابعاد بزرگ مبتنی بر ماتریس های واندرموند ارایه می گردد. در روش ارایه شده علاوه بر طراحی ماتریس های mds خودمعکوس، دسته ای از ماتریس های واندرموند به نام ماتریس های sv معرفی می شود که هم محاسبه ی معکوس آنها از مرتبه ی n2 است و هم ماتریس mds حاصل از این ماتریس ها علاوه بر خودمعکوس بودن، هادامارد نیز می باشد.