Рэймен, Винсент

Винсент Рэймен
Награды и премии	CaStaR of the year 2000, co-designer of the Advanced Encryption Standard (AES)
Сайт	iaik.tugraz.at/content/a…

Винсент Рэймен (нидерл. Vincent Rijmen; род. 16 октября 1970 года, Лёвен, Бельгия) — бельгийский криптограф, автор многочисленных научных публикаций в области симметричной криптографии и один из двух разработчиков Advanced Encryption Standard (AES). Также вместе с Paulo S. L. M. Barreto он является разработчиком криптографической хеш-функции WHIRLPOOL и блочных шифров Anubis, KHAZAD, Noekeon и SHARK.

Биография

Винсент Рэймен родился 16 октября 1970 года в бельгийском городе Лёвен (тогдашняя провинция Брабант). В 1993 году он получил диплом инженера электроники в Лёвенском католическом университете. В этом же году Винсент Рэймен получил грант от National Fund for Scientific Research. Затем он стал аспирантом этого же вуза и работал в лаборатории ESAT / COSIC. Летом того же года, работая над оценкой качества шифра, он познакомился с Йоаном Дайменом, с которым в дальнейшем будет неоднократно сотрудничать.

В 1997 году Винсент Рэймен защитил докторскую диссертацию под названием «Криптоанализ и разработка повторяющихся блочных шифров». После получения степени доктора он продолжал работу в лаборатории COSIC, работая с доктором Йоаном Дайменом. Результатом одного из их совместных проектов стал алгоритм Rijndael, который в октябре 2000 года был выбран Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) и стал называться AES.

С 1 августа 2001 года Винсент Рэймен работал главным криптографом в компании Cryptomathic. В период 2001—2003 годов он совмещал свою работу с профессорской деятельностью в Institute for Applied Information Processing and Communications (Технического университета Граца (Австрия)), а в период 2004—2007 работал профессором там же с полной занятостью.

В 2002 году его имя было включено в Технологический обзор TR35 Массачусетского технологического института, как одного из 100 выдающихся инноваторов в мире в возрасте до 35 лет.

С октября 2007 года Винсент Рэймен снова работает в лаборатории COSIC, в данный момент в качестве профессора. С января 2019 он также работает адъюнкт-профессором в Селмер Центре (группа безопасных коммуникаций, Бергенский университет, Норвегия). Он исследует применение математических теории для проектирования симметричных криптографических примитивов. Винсент Рэймен пытается формализовать как в теории, так и на практике криптоанализ, вводя более сложные математические понятия. В его исследовательскую команду вошли Vesselin Velichkov, Elmar Tischhauser, Deniz Toz, Kerem Varıcı. Винсент Рэймен читает два лекционных курса в Лёвенском католическом университете: «Криптография и сетевая безопасность» и «Решение проблем и инженерное проектирование. Часть 3».

В ноябре 2011 был выбран старшим членом IEEE.

KHAZAD и SHARK

Алгоритм SHARK. n — число раундов.

Основные статьи: SHARK и KHAZAD

SHARK — симметричный блочный шифр, разработанный Винсентом Рэйменом. В алгоритме используются 128-битный ключ и 64-битный блок.

SHARK состоит из n раундов с добавлением ключа, нелинейным преобразованием и уровнем диффузии. После этого идёт дополнительное добавление ключа и дополнительный уровень диффузии. Цель дополнительного добавления ключа — не дать атакующему отделить последний раунд. Дополнительный уровень диффузии нужен для упрощения расшифровки. Нелинейное преобразование осуществляется с помощью восьми 8×8 S-блоков. Для осуществления диффузии генерируется MDS-матрица с помощью Кода Рида — Соломона.

Последователем этого алгоритма был алгоритм KHAZAD. Он также использовал 128-битный ключ и 64-битный блок. Главные его отличия от SHARK приведены в таблице.

	SHARK	KHAZAD
Количество раундов	6	8
Расписание ключей	аффинное отображение происходит от самого шифра в режиме CFB	эволюция ключа Фейстеля
Происхождение diffusion матрицы	Код Рида — Соломона	усовершенствованный MDS код
Происхождение S-блоков	обратное преобразование над GF(28) и аффинное преобразование	рекурсивная структура

В алгоритме KHAZAD вместо S-блока используется «перемешанный» S-блок. «Перемешанный» S-блок — это рекурсивная структура, в которой блок 8×8 составляется из меньших по размеру псевдослучайных «мини-блоков» 4×4(«P мини-блок» и «Q мини-блок»):

«Перемешанный» S-блок

P мини-блок:

u	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F
P(u)	3	F	E	0	5	4	B	C	D	A	9	6	7	8	2	1

Q мини-блок:

u	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F
Q(u)	9	E	5	6	A	2	3	C	F	0	4	D	7	B	1	8

На идеях, заложенных в основу алгоритмов KHAZAD и SHARK, основывается и другой алгоритм, написанный Винсентом Рэйменом — Rijndael .

Rijndael и AES

Основные статьи: AES (конкурс) и Advanced Encryption Standard

Главное — это получить то, что будет безопасным в зависимости от состояния дел в криптографии. Мы старались получить безопасность, используя простые конструкции. Основным преимуществом простых конструкций является то, что размышлять о них становится легче, что позволяет ещё легче исследовать безопасность. Во-вторых, вы получаете некоторую «красоту» и математическую элегантность. Как дополнительный бонус, мы получили высокую производительность и гибкость.

— Винсент Рэймен, FOSDEM 2002

В октябре 2000 года Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) выбрало Rijndael в качестве своего нового Advanced Encryption Standard(AES). Создателями Rijdael были Винсент Реймен и Йоан Даймен. Rijndael заменил взломанный ранее Data Encryption Standard (DES), используемый с 1977 года государственными учреждениями и компаниями США, чтобы защитить самые различные данные, начиная от электронной почты до телефонных звонков. Он обошёл многих крупных конкурентов от IBM, RSA и Counterpane, и теперь широко используется производителями сотовых телефонов, кредитных карт и веб-браузеров для защита конфиденциальной информации. Этот алгоритм является подходящим для широкого спектра приложений, благодаря использованию только тех инструкций процессора, которые доступны на всех существующих процессорах, а также быстры на них.

Люди будут использовать его, даже не зная об этом.

— Винсент Рэймен

Я не верю, что кто-нибудь когда-нибудь обнаружит атаку, которая позволит кому-либо читать информацию, зашифрованную Rijndael.

— Брюс Шнайер

Участие в международных конференциях

Винсент Рэймен участвовал во многих конференциях. Был председателем на:

• RFID Security 2005
• RFID Security 2006
• RFID Security 2007
• RFID Security 2009
• RFID Security 2010
• Fast Software Encryption 2002
• Indocrypt 2008
• Selected Areas in Cryptography 2009

Библиография

Книги

• Стефан Додунеков, Светла Никова, Барт Пренель, Винсент Рэймен. "Enhancing cryptographic primitives with techniques from error correcting codes". — Амстердам: IOS Press, 2009. — Т. 1. — С. 284. — ISBN 978-1-60750-002-5.
• Винсент Рэймен. "Selected Areas in Cryptography (SAC 2009)". — Берлин: Springer, 2009. — Т. 1. — С. 467. — ISBN 978-3-642-05443-3.
• Jorge Munilla, Alberto Peinado, Винсент Рэймен. "Proceedings of the International Conference on RFID Security 2007". — Малага: Peinado, 2007. — Т. 1. — ISBN 978-84-612-1371-9.
• Dipanwita Roy Chowdhury, Винсент Рэймен, Abhijit Das. "Progress in Cryptology - INDOCRYPT 2008". — Берлин: Springer, 2008. — Т. 1. — С. 437. — ISBN 978-3-540-89753-8.
• Dipanwita Roy Chowdhury, Винсент Рэймен, Abhijit Das. "Advanced Encryption Standard - AES4". — Берлин: Springer, 2005. — Т. 1. — С. 189. — ISBN 978-3-540-26557-3.

Статьи

• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Шаблон:Source
• Йоан Даймен, Винсент Рэймен. "Probability distributions of correlations and differentials in block ciphers" (англ.) // Journal of mathematical cryptology : журнал. — De Gruyter, 2007. — Т. 1, № 3. — С. 221–242. — ISSN 1862-2984. — doi:10.1515/JMC.2007.011. (недоступная ссылка)

• Винсент Рэймен, Paulo S. L. M. Barreto, Decio Gazzoni Filho. "Rotation symmetry in algebraically generated cryptographic substitution tables" (англ.) // Information processing letters : журнал. — ELSEVIER, 2008. — Т. 106, № 6. — С. 246—250. — ISSN 0020-0190. — doi:10.1016/j.ipl.2007.09.012.

• Йоан Даймен, Винсент Рэймен. "Plateau characteristics" (англ.) // IET information security : журнал. — IET, 2007. — Т. 1, № 1. — С. 11–17. — ISSN 1751-8717. — doi:10.1049/iet-ifs:20060099.

• Martin Feldhofer, Johannes Wolkerstorfer, Винсент Рэймен. "AES Implementation on a Grain of Sand" (англ.) // Information Security,IEE Proceedings : журнал. — IET,IEEE, 2005. — Т. 152, № 1. — С. 13—20. — ISSN 1747-0722. — doi:10.1049/ip-ifs:20055006.

• Винсент Рэймен. "Equivalent descriptions for the DES" (англ.) // Electronics letters : журнал. — IET, 2004. — Т. 40, № 4. — С. 237–238. — ISSN 1350-911X. — doi:10.1049/el:20040133.

Ссылки

• IAIK — TU Graz :: Alumni :: Vincent Rijmen
• Биография в NIST
• Различные публикации (англ.)  (Дата обращения: 28 октября 2011)
• Algorithm Alley | Dr Dobb’s (англ.)