С помощью разработанного программного обеспечения реализованы алгоритмы - различители, которые позволили получить количественные оценки эффективности различения трех и четырехраундовой цепи Фейстеля. Также программное обеспечение позволило получить количественные оценки эффективности трехраундовой схемы Лей-Месси. Выявлены количественные оценки эффективности SPN-структуры, что позволило сравнить ее с другими высокоуровневыми конструкциями и найти более эффективную. Разработанный метод поиска наилучших дифференциальных характеристик позволил оценить стойкость алгоритма шифрования Калина к атаке на связанных ключах. Установлено, что количество активных байтов в лучшей дифференциальной характеристике не выходит за рамки установленной границы, что позволяет судить о безопасности шифра Калина к подобного рода атакам. Результаты работы внедрены в деятельность частного акционерного общества "Институт информационных технологий" и учебный процесс Харьковского национального университета радиоэлектроники. Научные результаты использовались при разработке нового национального стандарта блочного симметричного шифрования в Украине ДСТУ 7624:2014.