| dc.contributor.advisor | Λιμνιώτης, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.author | Λυκάκης, Ευάγγελος | |
| dc.contributor.other | Lykakis, Evaggelos | |
| dc.coverage.spatial | Κύπρος | el_GR |
| dc.date.accessioned | 2017-07-04 | |
| dc.date.accessioned | 2017-07-06T10:13:31Z | |
| dc.date.available | 2017-07-06T10:13:31Z | |
| dc.date.copyright | 2017-06 | |
| dc.date.issued | 2017-07-06 | |
| dc.identifier.other | ΠΕΣ/2017/00259 | el_GR |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11128/2899 | |
| dc.description | Περιέχει βιβλιογραφικές παραπομπές. | el_GR |
| dc.description.abstract | Η αςφϊλεια των ςυμμετρικών κρυπτογραφικών αλγορύθμων βαςύζεται ςε μεγϊλο βαθμό ςτισ ιδιότητεσ των υποκεύμενων ςυναρτόςεων, εύτε αυτϋσ εύναι λογικϋσ ςυναρτόςεισ μύασ εξόδου (Boolean functions) εύτε διανυςματικϋσ ςυναρτόςεισ πολλών εξόδων (vectorial functions). Παρόλο που εύναι γνωςτό το ςύνολο των ιδιοτότων που πρϋπει να πληρού μύα ςυνϊρτηςη για να εύναι ανθεκτικό ςε γνωςτϋσ επιθϋςεισ αςφαλεύασ, εν τούτοισ δεν εύναι γνωςτϋσ πολλϋσ καταςκευϋσ που εγγυημϋνα να ικανοποιούν όλεσ αυτϋσ τισ ιδιότητεσ. Περαιτϋρω, όλεσ οι γνωςτϋσ τεχνικϋσ βαςύζονται ςε κϊποιεσ καλϊ οριςμϋνεσ μαθηματικϋσ ιδιότητεσ ςυγκεκριμϋνησ δομόσ (π.χ. ςτο πρότυπο κρυπτογρϊφηςησ AES, η μονϊδα αντικατϊςταςησ S-box ϋχει μύα εξαιρετικϊ απλϊ μαθηματικό περιγραφό) – γεγονόσ που πϊντα αφόνει ανοικτό το ενδεχόμενο να αποδειχθούν κϊποια ςτιγμό ευπαθεύσ ςε αλγεβρικϋσ επιθϋςεισ που εκμεταλλεύονται αυτόν τη μαθηματικό δομό.
την παρούςα διατριβό μελετϊται το ερευνητικό ζότημα τησ καταςκευόσ λογικών ςυναρτόςεων που να ικανοποιούν – κατϊ το δυνατόν - το ςύνολο των ςημαντικών κρυπτογραφικών κριτηρύων (όπωσ το να εύναι ιςοβαρεύσ, να ϋχουν υψηλό αλγεβρικό βαθμό, υψηλό μη γραμμικότητα αλλϊ και ανθεκτικότητα ςε κϊθε εύδουσ αλγεβρικό επύθεςη). Η προςϋγγιςη που ακολουθεύται εύναι διεπιςτημονικό, αφού για την καταςκευό των ςυναρτόςεων γύνεται χρόςη εξελικτικών αλγορύθμων (evolution algorithms), ότοι αλγορύθμων που προςομοιώνουν τη φυςικό εξϋλιξη τησ ανϊπτυξησ – δηλαδό μύασ κατηγορύασ αλγορύθμων διαφορετικού επιςτημονικού πεδύου. Η προςϋγγιςη αυτό ςτα τελευταύα χρόνια αρχύζει να φαύνεται ότι αποτελεύ μύα νϋα εναλλακτικό για τη δημιουργύα ιςχυρών κρυπτογραφικών ςυναρτόςεων.
Ειδικότερα, θα μελετηθούν οι μϋχρι ςόμερα γνωςτϋσ τεχνικϋσ για την καταςκευό κρυπτογραφικών ςυναρτόςεων βϊςει τησ κατηγορύασ των γενετικών αλγορύθμων (μιασ κατηγορύασ εξελικτικού αλγόριθμου). Ακολούθωσ, αναπτύςςονται γενετικού αλγόριθμοι κατϊλληλα προςαρμοςμϋνοι για την καταςκευό ιςχυρών κρυπτογραφικών ςυναρτόςεων, βϊςει κατϊλληλησ επιλογόσ νϋων ςχεδιαςτικών κριτηρύων. Ιδιαύτερη ϋμφαςη δύνεται ςτην καταςκευό ςυναρτόςεων υψηλόσ μη γραμμικότητασ, θϋτοντασ ωσ βϊςη αναφορϊσ τη μη γραμμικότητα μιασ γνωςτόσ οικογϋνειασ κρυπτογραφικών ςυναρτόςεων (γνωςτό ωσ ςυνϊρτηςη Carlet-Feng) η οπούα ικανοποιεύ το ςύνολο των κρυπτογραφικών κριτηρύων. Σα αποτελϋςματα καταδεικνύουν ότι οι γενετικού αυτού αλγόριθμοι μπορούν να οδηγόςουν ςτην εύρεςη ιςχυρών κρυπτογραφικών ςυναρτόςεων – ςε κϊποιεσ δε περιπτώςεισ ιςϊξιεσ ό και καλύτερεσ από τη ςυνϊρτηςη Carlet-Feng ωσ προσ τη μη γραμμικότητα, χωρύσ να υςτερούν και ςτα λοιπϊ κριτόρια. | el_GR |
| dc.format.extent | vii, 240 σ. 30 εκ. | el_GR |
| dc.language | gr | el_GR |
| dc.language.iso | gr | el_GR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/closedAccess | el_GR |
| dc.subject | Κατασκευές λογικών συναρτήσεων | el_GR |
| dc.title | Κατασκευές κρυπτογραφικών συναρτήσεων μέσω γενετικών αλγορίθμων | el_GR |
| dc.type | Μεταπτυχιακή Διατριβή | el_GR |
| dc.description.translatedabstract | The security of symmetric cryptographic algorithms is highly based on the properties of the underlying functions, which are either Boolean (i.e. single-output) functions or vectorial (i.e. multi-output) functions. Although all the properties that a function needs to satisfy in order to be resistant against known security attacks are known, it is a difficult task to provide a construction of functions that are bound to satisfy all these properties. Furthermore, all known and used techniques are based on some well-defined mathematical properties of a particular structure (e.g. in the AES cipher, the S-box has an extremely simple mathematical description for which certain mathematical properties are easily demonstrated), which in turn raises some concerns with regard to possible future attacks that may exploit this mathematical structure.
In this thesis, we focus on constructing new Boolean functions satisfying all main cryptographic criteria such as high algebraic degree, balancedness, high nonlinearity and resistance against any kind of algebraic attacks. To this goal, the adopted approach is inter-scientific, based on the use of evolution algorithms, which simulate the natural evolution. This approach has been followed in recent years as a new alternative for constructing powerful cryptographic functions.
More precisely, this thesis studies all the currently known such techniques for the construction of cryptographic functions. In addition, a class of genetic algorithms (a subclass of evolutionary algorithms) is being used for constructing new functions, which is appropriately modified via forcing specific input parameters. Special emphasis is given on achieving high nonlinearity, with respect to the nonlinearity of a known cryptographic function (called as Carlet-Feng function) which satisfies all the main cryptographic criteria. It is shown that functions with nonlinearity equal or even higher than the one of the Carlet-Feng function can be achieved, without sacrificing other cryptographic criteria. | el_GR |
| dc.format.type | pdf | el_GR |
