@PhdThesis{duepublico_mods_00010170,
  author = 	{Canda Dr., Val{\'e}r},
  title = 	{Scalable symmetric block ciphers based on group bases},
  keywords = 	{Symmetrische Verschl{\"u}sselung; Blockchiffre; Skalierbarkeit; Effizienz; Sicherheitsanalyse; Zuf{\"a}lligkeitstest; Gruppenbasis; TST},
  abstract = 	{Neben der Sicherheit und Effizienz werden Skalierbarkeit und Einstellbarkeit als besonders wichtige Eigenschaften einer Blockchiffre betrachtet. Einer der m{\"o}glichen Ans{\"a}tze zur Konstruktion von skalierbaren und einstellbaren Blockchiffren basiert auf Gruppenbasen. Dieser Ansatz ist aus mathematischer Sicht sehr direkt und einfach, und die resultierende Chiffren besitzen mehrere w{\"u}nschenswerten Eigenschaften, wie z.B. eine skalierbare Block- und Schl{\"u}ssell{\"a}nge und einen extrem gro{\ss}en Schl{\"u}sselraum. In dieser Arbeit werden einige bisher unbeantwortete Fragen bez{\"u}glich Sicherheit, Effizienz und Implementierungstauglichkeit dieser Kryptosysteme - insbesondere des neuesten Repr{\"a}sentanten TST - untersucht und zwei neue verbesserte Chiffren-Designs pr{\"a}sentiert.

Im ersten Teil der Arbeit wird das Kryptosystem TST analysiert. Dabei werden zwei m{\"o}glichen Permutationsdarstellungen verglichen, eine effiziente Implementierung der Schl{\"u}sselgenerierung diskutiert, und die wichtigsten Charakteristiken wie Durchsatz, Speicherbedarf und Initialisierungsverz{\"o}gerung gemessen. Au{\ss}erdem wird eine Sicherheitsanalyse durchgef{\"u}hrt, bei der die statistischen Eigenschaften des Kryptosystems untersucht werden und ein kryptographischer Angriff konstruiert wird. Die Ergebnisse dieser Analyse zeigen, dass die Effizienz und Sicherheit von TST nicht zufriedenstellend sind.

Eine m{\"o}gliche L{\"o}sung dieser bei TST auftretenden Probleme wird in dem zweiten Teil der Arbeit pr{\"a}sentiert. Mit Hilfe erweiterter Gruppenbasen kann die Diffusion von TST deutlich verbessert werden, was durch statistische Tests belegt wird. Aufgrund den besseren Diffusionseigenschaften kann auch eine einfachere Tr{\"a}gergruppe eingesetzt werden, mit der der Speicherbedarf reduziert und der Durchsatz erh{\"o}ht werden kann.

In dem letzten Teil der Arbeit wird eine iterative Version von TST vorgestellt. Der elementare Baustein dieses Designs entspricht einem Faktorisierungsschritt in einer Gruppenbasis, statt einer echten Faktorisierung wird jedoch eine konstante Funktion mehrmals iterativ angewandt. Die wesentlichen Vorteile dieses Ansatzes gegen{\"u}ber TST sind ein deutlich reduzierter Speicherbedarf, erh{\"o}hter Durchsatz und verbesserte Flexibilit{\"a}t. Die Block- und Schl{\"u}ssell{\"a}nge sind, genau wie bei TST, frei w{\"a}hlbar. Zus{\"a}tzlich erm{\"o}glicht das neue Kryptosystem eine freie Einstellung der Sicherheit, der Geschwindigkeit und des Speicherbedarfs. Mit der entsprechenden Anzahl von Runden bietet die neue Chiffre eine hervorragende Sicherheit, was sowohl unsere Kryptanalyse, als auch die statistischen Tests best{\"a}tigt haben.},
  url = 	{https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00010170},
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