3. THE PROPOSED DYNAMIC AES-128 WIT

3. THE PROPOSED DYNAMIC AES-128 WITH
KEY DEPENDENT S-BOX
The proposed dynamic AES-128 with key
dependent S-box is based on permutes the standard
S-box under control of AES secret key. This secret
key is manipulated and then applied to the PN
generator as initial state. ThePN generator and AES
secret key are used to generate two permutation
sequences of length 16 hexadecimal values. These
sequencesare used to arrange S-box vectors. This
proposed algorithm leads toincrease the complexity
and makes the differential and linear cryptanalysis
more difficult.
3.1 The proposed PN sequence generator
The pseudo noise PN generator is
responsible for generating perfect random
sequence. Secure dynamic S-box permutation is
based on this random sequence. The proposed
generator consists of three maximal length linear
feedback shift registers (LFSR) with thirty one,
nineteen and fourteen taps. The feedback functions
are chosen primitive to achieve a maximum period
for each register [10].The feedback functions of the
LFSRs are:
14 10 6
f 1  X  X  X  X 1
(1)
19 5 2 1
2 f  X  X  X  X 1 (2)
31 3
3 f  X  X 1 (3)
Fig. 1 represents one possible PN sequence
generator. The outputs of these LFSRs are
connected through XOR gate. The period of this
PN sequence is
14 19 31 19
1 P = (2 - 1)* (2 - 1)* (2 - 1) =1.8446 * 10 .
The output is divided to 128 bits blocks. Each
block is used to change S-box dynamically.
Eman Mohammed Mahmoud, Ahmed Abd El Hafez, Talaat A. Elgarf, AbdelhalimZekry /
International Journal of Engineering Research and Applications
(IJERA) ISSN: 2248-9622 www.ijera.com
Vol. 3, Issue 1, January -February 2013, pp.1662-1670
1664 | P a g e
Figure 1: PN sequence generator. The key length of this PN generator is (14+19+31) 64 so this generator needs 64 initial values. The AES secret key is reshaped to two vector of 64 bit length and these two vectors are Xored with each other and the result is fed to PN generator as initial state.
3.2 Permutation block
The permutation block is used to produce two permutation sequences S1 and S2. These sequences are responsible for rearranging the standard S-box column-wise and row-wise. This operation is based on AES-128 secret key and the generated PN sequence. The AES secret key is Xored with generated PN sequence. The result is converted to 32 hexadecimal values. The first 16 values are denoted by S1 and the other 16 values are denoted by S2. It is important to ensure that permutation values (S1 and S2) are normally distributed between (0, F). No repetitions are accepted. If S1 or S2 contains any repeated values, these repeated values are discarded and then the missing number is added to the sequence to ensure that all the S-box indexes are mapped.
3.3 The Key Dependent S-Boxes
The key dependent S-box bases on permute or rearrange standard S-box column-wise and row-wise interchangeable. S1 vector is used to rearrange columns of standard S-box. S2 vector is used to rearrange standard S-box rows.
Table 3 represents the key dependent S-box steps. Table 4, 5 represent the implemented S-box and its corresponding inverse S-box respectively when used secret key is: “B9B5ED7585C8B15D7454ED271AA3A3A3”

Kết quả (Việt) 2:

3. CÁC ĐỀ XUẤT DYNAMIC AES-128 VỚI
CHÍNH THUỘC S-BOX
đề xuất năng động AES-128 với chìa khóa
phụ thuộc S-box được dựa trên permutes tiêu chuẩn
S-box dưới sự kiểm soát của AES khóa bí mật. Bí mật này
chính là thao tác và sau đó áp dụng cho PN
máy phát điện như trạng thái ban đầu. Máy phát điện ThePN và AES
khóa bí mật được sử dụng để tạo ra hai hoán vị
chuỗi có độ dài 16 giá trị thập lục phân. Những
sequencesare sử dụng để sắp xếp các vectơ S-box. Điều này
thuật toán đề xuất dẫn toincrease sự phức tạp
và làm cho sự khác biệt và tuyến tính phân tích mật mã
khó khăn hơn.
3.1 Các bộ tạo chuỗi PN được đề xuất
The giả phát tiếng ồn PN là
trách nhiệm tạo ra ngẫu nhiên hoàn hảo
chuỗi. Đảm bảo năng động S-box hoán vị được
dựa trên chuỗi ngẫu nhiên này. Các đề xuất
phát bao gồm ba tối đa chiều dài tuyến tính
ghi dịch phản hồi (LFSR) với ba mươi mốt,
mười chín và mười bốn vòi. Các chức năng thông tin phản hồi
được lựa chọn nguyên thủy để đạt được thời gian tối đa
cho mỗi thanh ghi [10] .Các chức năng phản hồi của
LFSRs là:
14 10 6
f 1   X X X   X 1
(1)
19 5 2 1
2 f   X X X   X 1 (2)
31 3
3 f   X X 1 (3)
Hình. 1 đại diện cho một chuỗi PN có thể
phát điện. Các kết quả của những LFSRs được
kết nối thông qua cổng XOR. Thời gian này
chuỗi PN là
14 19 31 19
1 P = (2-1) * (2-1) *. (2-1) = 1,8446 * 10
Sản lượng được chia thành 128 bit khối. Mỗi
khối được sử dụng để thay đổi S-box động.
Eman Mohammed Mahmoud Ahmed Abd El Hafez, Talaat A. Elgarf, AbdelhalimZekry /
Tạp chí Quốc tế về Nghiên cứu Kỹ thuật và Ứng dụng
(IJERA) ISSN: 2248-9622 www.ijera.com
Vol. 3, Số 1, tháng -February 2013, pp.1662-1670
1664 | Tuổi P
Hình 1: tạo chuỗi PN. Chiều dài chính của máy phát điện PN này là (14 + 19 + 31) 64 nên máy phát điện này cần 64 giá trị ban đầu. Các AES khóa bí mật được định hình lại để hai véc tơ có độ dài 64 bit và hai vectơ này được XORed với nhau và kết quả được đưa vào máy phát điện PN như trạng thái ban đầu.
3.2 hoán vị chặn
các khối hoán vị được sử dụng để sản xuất hai chuỗi hoán vị S1 và S2 . Những trình tự chịu trách nhiệm về việc sắp xếp lại các tiêu chuẩn S-box cột khôn ngoan và hàng khôn ngoan. Hoạt động này được dựa trên AES-128 khóa bí mật và chuỗi PN được tạo ra. Các AES khóa bí mật là XORed với tạo chuỗi PN. Kết quả được chuyển đổi thành 32 giá trị thập lục phân. 16 giá trị đầu tiên được biểu thị bằng S1 và 16 giá trị khác được biểu thị bởi S2. Điều quan trọng là để đảm bảo rằng giá trị hoán vị (S1 và S2) được phân bố bình thường giữa (0, F). Không lặp lại được chấp nhận. Nếu S1 hoặc S2 chứa bất kỳ giá trị lặp đi lặp lại, những giá trị này lặp đi lặp lại sẽ bị loại bỏ và sau đó là số mất tích được thêm vào trình tự để đảm bảo rằng tất cả các chỉ số S-box được ánh xạ.
3.3 Các khóa phụ thuộc S-Hộp
Căn cứ S-box key phụ thuộc về hoán vị hoặc sắp xếp lại các tiêu chuẩn S-box cột khôn ngoan và hàng khôn ngoan hoán đổi cho nhau. S1 vector được sử dụng để sắp xếp lại các cột tiêu chuẩn S-box. S2 vector được sử dụng để sắp xếp lại hàng S-box chuẩn.
Bảng 3 đại diện cho các bước S-box key phụ thuộc. Bảng 4, 5 đại diện cho triển khai S-box và nghịch đảo tương ứng với S-box của nó tương ứng khi sử dụng khóa bí mật là: "B9B5ED7585C8B15D7454ED271AA3A3A3"