رمزنگاری بلاکی مبتنی بر اتوماتای سلولی سه بعدی

مجله فناوری اطلاعات در طراحی مهندسی

مقاله 3، دوره 9، پائیز و زمستان 1395، اسفند 1395، صفحه 25-45   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مجید وفایی جهان^* ؛ سید مرتضی حسینی

گروه مهندسی کامپیوتر، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

چکیده

اتوماتای سلولی ساختاری خودسازمانده با مجموعه‌ای از سلولهاست که در آن هر سلول بوسیله قوانین مشخصی آپدیت می‏شود که به تعداد محدودی از سلولهای همسایه وابسته است. اتوماتای سلولی دارای خصوصیاتی از قبیل انجام عملیات داخلی، رفتار تکاملی و پیچیده و انجام موازی عملیات است که این خصوصیات باعث کاربرد آن در تولید اعداد تصادفی، رمزنگاری اطلاعات و حل مسائل بهینه‌سازی شده است. در این مقاله یک متد جدیدی از رمزنگاری بلاکی مبتنی بر مد رمزنگاری CBC با استفاده از ترکیب اتوماتای سلولی 3 بعدی بازگشت پذیر با قابلیت برنامه ریزی و s-box مبتنی بر کلید ارئه شده است. برمبنای این طرح 16 قانون بازگشتی ارائه شده است و طول بلاک برای رمزنگاری و رمزگشایی برابر 256 بیت در نظر گرفته شده است. در این طرح هر بیت از متن ساده با شش بیت از کلید همسایه است و بر طبق مقادیر این همسایه‌ها یکی از 16 قانون بر روی آن اعمال می‏شود. نتایج بدست آمده از تست‏ها نشان می‏دهد که توزیع 0 و 1 ها در متن رمزشده تقریباً برابرند و آنتروپی داده‌های رمزشده بسیار نزدیک به حداکثر آنتروپی می‌باشد و تغییر بسیار جزئی در کلید یا متن ساده باعث تغییرات کلی در متن رمزشده می‌شود. مقاومت این طرح در برابر حملات تفاضلی و خطی نیز بحث شده و نشان داده شده است که این طرح در برابر این حملات بسیار مقاوم می‌باشد و حمله کننده برای موفقیت در این حملات نیاز به زمان و منابع بسیار زیادی خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

اتوماتای سلولی؛ رمزنگاری بلاکی؛ S-box؛ مد رمزنگاری CBC؛ خاصیت بهمن گونه

اصل مقاله