| dc.contributor.advisor | Λιμνιώτης, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.author | Παπαϊωάννου, Σπυρίδων | |
| dc.contributor.other | Papaioannou, Spyridwn | |
| dc.coverage.spatial | Κύπρος | el_GR |
| dc.date.accessioned | 2024-02-19T12:08:33Z | |
| dc.date.available | 2024-02-19T12:08:33Z | |
| dc.date.copyright | 2024-02-19 | |
| dc.date.issued | 2023-11 | |
| dc.identifier.other | ΑΥΔ/2023/00134 | el_GR |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11128/5766 | |
| dc.description | Περιέχει βιβλιογραφικές παραπομπές. | el_GR |
| dc.description.abstract | Η ασφάλεια των κρυπτογραφικών συμμετρικών αλγορίθμων έγκειται, κατά τον μεγαλύτερο βαθμό στην εκάστοτε χρησιμοποιούμενη λογική συνάρτηση. Παρά τις πολλές γνωστές κατασκευές Boolean functions με αποδεδειγμένες καλές ιδιότητες, η δημιουργία μιας Boolean function που να επιτυγχάνει ταυτόχρονα όλες τις απαιτούμενες κρυπτογραφικές ιδιότητες παραμένει μια πρόκληση. Στην παρούσα διπλωματική διατριβή εξετάζεται η αναζήτηση/κατασκευή λογικών κρυπτογραφικών συναρτήσεων που να παρουσιάζουν, ταυτόχρονα, όσο αυτό είναι δυνατόν, καλά κρυπτογραφικά χαρακτηριστικά (αλγεβρικός βαθμός, αν η συνάρτηση είναι ισορροπημένη, ανθεκτικότητα σε αλγεβρικές επιθέσεις και μη γραμμικότητα). Δεδομένης και της ανόδου της τεχνητής νοημοσύνης τα τελευταία χρόνια, επιχειρείται ένας συνδυασμός των δύο επιστημών. Για αυτόν τον σκοπό, δημιουργήθηκε ένας γενετικός αλγόριθμος για αναζήτηση τέτοιων συναρτήσεων. Ο αλγόριθμος δημιουργήθηκε εξ΄ αρχής.
Η χρήση γενετικού αλγορίθμου για την αναζήτηση λογικών συναρτήσεων δεν είναι κάτι νέο. Η καινοτομία και η διαφορά από παρόμοιες προσπάθειες, έγκειται στην χρήση γνωστών κατηγοριών συναρτήσεων (Carlet-Feng και bent) με ήδη καλά χαρακτηριστικά, συνδυαστικά με τυχαίες συναρτήσεις.
Ο αλγόριθμος εκτελεί τρεις διαφορετικές μεθοδολογίες αναζήτησης. Μία έχοντας αποκλειστικά τυχαίες συναρτήσεις ως αρχικό πληθυσμό, μία έχοντας τυχαίες συναρτήσεις με Carlet-Feng και συναρτήσεων που παράγονται από αυτήν μέσω bit swapping της αρχικής, καθώς και μία όπου ο αρχικός πληθυσμός αποτελείται από συναρτήσεις bent και Carlet-Feng συναρτήσεις μαζί με τις παραγόμενες από το bit swapping.
Οι τελικές παραγόμενες συναρτήσεις βρίσκονται αρκετά κοντά στις αρχικές συναρτήσεις Carlet-Feng, όσον αφορά τα χαρακτηριστικά τους. Μάλιστα, για την περίπτωση της αναζήτησης με Carlet-Feng και τις παράγωγες συναρτήσεις τους συνδυαστικά με τυχαίες συναρτήσεις και αριθμό μεταβλητών n=8, ο αλγόριθμος επιτυγχάνει την ίδια μη γραμμικότητα με την Carlet-Feng συνάρτηση. Συνολικά, η μεθοδολογία που χρησιμοποιεί τυχαίες συναρτήσεις συνδυαστικά με Carlet-Feng και παραγόμενες από αυτές συναρτήσεις, έχει καλύτερη επίδοση από τις άλλες μεθοδολογίες, ενώ η μεθοδολογία συναρτήσεων bent με Carlet-Feng και τις παράγωγες δεν παρουσιάζει βελτίωση. | el_GR |
| dc.format.extent | x, 85 σ. ; 30 εκ. | el_GR |
| dc.language | gr | el_GR |
| dc.language.iso | gr | el_GR |
| dc.publisher | Ανοικτό Πανεπιστήμιο Κύπρου | el_GR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | el_GR |
| dc.subject | Γενετικοί αλγόριθμοι | el_GR |
| dc.subject | Genetic algorithms | el_GR |
| dc.title | Χρήση γενετικών αλγορίθμων για παραγωγή κρυπτογραφικών συναρτήσεων | el_GR |
| dc.type | Μεταπτυχιακή Διατριβή | el_GR |
| dc.description.translatedabstract | The security of symmetric cryptographic algorithms largely depends on the underlying logical function used. Despite the existence of many well-known Boolean functions with proven good properties, creating a Boolean function that simultaneously achieves all the required cryptographic properties remains a challenge. This dissertation explores the search/construction of logical cryptographic functions that exhibit, simultaneously, as much as possible, good cryptographic characteristics (algebraic degree, whether the function is balanced, resistance to algebraic attacks, and nonlinearity). Given the recent rise of artificial intelligence, an attempt is made to combine the two fields. For this purpose, a genetic algorithm was created to search for such functions. The algorithm was developed from scratch.
The use of a genetic algorithms for searching logical functions does not constitute a new approach. The innovation and difference from similar efforts lies in the use of known categories of functions (Carlet-Feng and bent) with already good characteristics, combined with random functions.
The algorithm executes three different search methodologies. One exclusively using random functions as the initial population, one using random functions with Carlet-Feng and functions generated from it through bit swapping of the original, and one where the initial population consists of bent functions and Carlet-Feng functions along with those generated from bit swapping.
The final generated functions are quite close to the initial Carlet-Feng functions in terms of their characteristics. In fact, for the case of searching with Carlet-Feng and their derived functions combined with random functions and the number of variables being n=8, the algorithm achieves the same nonlinearity as the original Carlet-Feng function. Overall, the methodology using random functions combined with Carlet-Feng and the functions generated from them, performs better than the other methodologies, while the methodology of bent functions with Carlet-Feng and their derivatives does not show improvement. | el_GR |
| dc.format.type | pdf | el_GR |
