Details

Целью работы является анализ текущих методов оптимизации алгоритма шифрования “Кузнечик” и разработка нового метода оптимизации. Объектом исследования является алгоритм шифрования “Кузнечик” и его реализации на графических процессорах. Задачи, решаемые в ходе исследования: 1. Проанализировать исследования и реализации алгоритма ГОСТ 34.12-15 “Кузнечик” на графических процессорах. 2. Разработать собственную модификацию алгоритма для графического процессора. 3. Выполнить программную реализацию разработанной модификации. 4. Выполнить сравнение разработанной модификации с процессорной реализацией и другими исследованиями. В ходе работы были изучены различные модификации алгоритма “Кузнечик” и технологии CUDA. Были проанализированы современные исследования в области параллелизации данного алгоритма с использованием графических процессоров. В результате работы была разработана модификация алгоритма шифрования, позволяющая ускорить шифрование одного блока, проверена его эффективность. Был сделан вывод, что современные методы шифрования могут оптимизироваться не только на уровне режимов, но и на уровне одного блока. Для достижения данных результатов была разработана программа для шифрования данных, использующая технологию CUDA для вычислений на графических процессорах на языке C++, а также обычная программа с аналогичным функционалом для проведения сравнений.

The purpose of the work is to analyze the current optimization methods of the “Kyznechik” encryption algorithm and develop a new optimization method. The object of the research is the "Kyznechik” encryption algorithm and its implementation on graphics processors. Tasks to be solved during the research: 1. To analyze the research and implementation of algorithm GOST 34.12-15 “Kyznechik" on graphics processors. 2. Develop your own modification of the algorithm for the GPU. 3. Perform a software implementation of the developed modification. 4. Perform a comparison of the developed modification with the processor implementation and other studies. During the work various modifications of the “Kyznechik” algorithm and CUDA technology were studied. Modern research in the field of parallelization of this algorithm using graphics processors was analyzed. As a result, a modification of the encryption algorithm was developed to speed up the encryption of a single block, and its effectiveness was tested. It was concluded that modern encryption methods can be optimized not only at the mode level, but also at the level of a single block. To achieve these results, a data encryption program was developed that uses CUDA technology for computing on graphics processors in C++, as well as a regular program with similar functionality for conducting comparisons.