Hafif-siklet blok şifreleme algoritmalarının analizi ve ITUbee: Hafif-siklet yeni bir algoritma tasarımı
Analysis of lightweight block ciphers and ITUbee: A new lightweight algorithm design
- Tez No: 464702
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ EMRE HARMANCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Bu çalışmada, birkaç hafif-siklet blok şifreleme algoritmasının analizi yapılmış ve hafif-siklet tasarımlara olanak sağlayan bir şema ile bu şemaya dayanan ve kısıtlı kaynağa sahip mikrodenetleyicilerde yüksek başarım gösteren yeni bir hafif-siklet blok şifreleme algoritması tasarlanmıştır. Yapılan çalışma iki temel bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde literatürde var olan bazı hafif-siklet blok şifreleme algoritmaların kriptoanaliz çalışmaları yapılmıştır. Analizi üzerinde çalışılan algoritmalar son senelerde tasarlanmış olan PRINTCIPHER, LBlock ve TWINE adlı algoritmalardır. PRINTCIPHER-48 üzerinde yapılan çalışmada farksal saldırıların kullanılan anahtara bağlı olduğu gözlenmiş ve bazı anahtar kümeleri için 28 ve 31 çevrim üzerinde farksal saldırının uygulanabileceği gösterilmiştir. 20-çevrim LBlock'a tasarımcıları tarafından uygulanan imkansız farksal saldırı, çevrim anahtarları arasındaki ilişki kullanılarak 21 ve 22 çevrime çıkarılmıştır. Bunlara ilaveten yakın zamanda önerilen“biclique”saldırısı LBlock ve TWINE algoritmalarına uygulanmıştır. Tez kapsamında yapılan çalışmanın ikinci bölümünde algoritma tasarımı üzerinde durulmuştur. Hafif-siklet blok şifreleme algoritmalarının tasarımına olanak sağlayan Feistel ve iteratif anahtarlı yapıyı kullanan ve ayrıca ilintili anahtarlı saldırılara dayanıklı olan bir şema, AKF, önerilmiştir. Bu şema kullanılarak mikrodenetleyicilerde yüksek başarımla çalışabilen yeni bir hafif-siklet blok şifreleme algoritması olan ITUBEE tasarlanmıştır. Algoritmanın başarımı ölçülmüş ve birçok algoritmadan daha iyi sonuçlar verdiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, some existing lightweight block ciphers have been analyzed and a new lightweight block cipher scheme with a software oriented lightweight block cipher have been proposed for resource contrained devices. The study consists of two main steps. The first step contains cryptanalysis of some ciphers which were recently proposed: PRINTcipher, LBlock and TWINE. In the cryptanalysis of PRINTcipher-48 it has been observed that the success of differential attacks are highly dependent on the key used. Using this observation differential attacks on 28 and 31 rounds of PRINTcipher-48 for some key subspaces have been proposed. The impossible differential attack on 20-round LBlock applied by the deginers has been improved to attack 21 and 22-round LBlock by using relationships between the round keys. Also the recently proposed biclique cryptanalysis technique has been applied on LBlock and TWINE ciphers. In the second step, a Feistel structure based key alternating block cipher scheme, AKF, which leads to lightweight block ciphers and also secure against related key attacks has been proposed. By using AKF scheme a software oriented lightweight block cipher, ITUbee, has been designed. It has been shown that this cipher achieves high performance results, competitive with most of the recently proposed lighweight block ciphers.
Benzer Tezler
- Hafif sıklet blok şifreleme algoritmalarının yazılım uygulaması ve başarım analizi
Software implementation and performance analysis of lightweight block cipher algorithms
KÜBRA KURU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SOYSAL
- Parametric guess and determine attack on stream ciphers
Dizi şifreleme algoritmaları için parametrik tahmin et ve belirle saldırısı
EBRU KÜÇÜKKUBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Şehir ÜniversitesiBilgi Güvenliği Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENSAR GÜL
DOÇ. ORHUN KARA
- Akıllı ev cihazlarının haberleşmesinde hafif sıklet şifreleme algoritmalarının performans analizi
In communication of smart home devices performance analysis of lightweight encryption algorithms
ÖMER YEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN ESKİ
- Present blok şifreleme algoritmasının FPGA gerçeklemesi ve yan kanal analizi
FPGA implementation and side channel analysis of block cipher present
YASİN REŞİT YARGICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBalıkesir ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK KAVUT
- Kriptografik yayılım tabakalarında optimizasyon teknikleri
Optimization techniques in cryptographic diffusion layers
NİHAL TAN KAÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTrakya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM TOLGA SAKALLI