Aplicaciones de las matrices por bloques a los criptosistemas de cifrado en flujo

Resumen

Este trabajo está motivado fundamentalmente por las excelentes propiedades criptográficas y de aleatoriedad observadas en ciertas construcciones de matrices triangulares superiores por bloques con elementos en Zp, siendo p primo, Esta técnica matricial resulta interesante, no sólo por sus posibilidades criptográficas, sino también por su elevada flexibilidad ya que permite que el algoritmo resultante sea adaptable a diversos tipos de plataformas (hardware, software, dispositivos de bajo coste, etc.)y a diversas necesidades operacionales (alto rendimiento , alta seguridad, baja utilización de memoria ,etc). Además, no sólo ofrece la posibilidad de crear generadores pseudoaleatorios o cifradores en flujo, existen mecanismos para crear otro tipo de primitivas a partir de la misma técnica base. Esto ofrece grandes ventajas a la hora de integrar diferentes servicios criptográficos en un mismo componente. Se ha propuesto un generador pseudoaleatroria con las características deseables para ser empleado como el generador de secuencia cifrante en un criptosistema de cifrado en flujo binario aditivo. Está basado en las potencias de las matrices triangulares superiores por bloques defindas en Zp. Según se van tomando estas potencias, se obtiene una secuencia de matrices de gran período y muy buenas propiedades en términos de aleatroriedad. Para lograr rendimientos comparables al criptosistema de cifrado en flujo RC4, se ha diseñado una implementación optimizada en Z2 basada en el concepto de matrices empaquetadas y operaciones binarias entre palabras de bits que permite, además el aprovechamiento directo de los registros de gran tamaño presentes en las arquitecturas recientes. También se ha realizado una implementación harware de la optimización en Z2 , explotando las posibilidades de paralelismo presentes en dicha plataforma. Los resultados obtenidos han sido muy buenos: las características estadísticas superan en la ma