Security of chaotic cryptosystems

Basit Öğe Kaydı
dc.contributor.advisorSolak, Ercanen_US
dc.contributor.authorÇokal, Cahiten_US
dc.contributor.otherIşık Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Yüksek Lisans Programıen_US
dc.date.accessioned2016-05-31T08:26:09Z
dc.date.available2016-05-31T08:26:09Z
dc.date.issued2008
dc.departmentIşık Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Yüksek Lisans Programıen_US
dc.descriptionText in English ; Abstract: English and Turkishen_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves 68-69)en_US
dc.descriptionix, 70 leavesen_US
dc.descriptionThis work was supported by The Scientific and Technological Research Council of Turkey (TÜBİTAK) under Project No. 106E143.en_US
dc.description.abstractIn this thesis, we tried to show the weaknesses of chaotic cryptosystems. We break four chaos-based cryptosystems and proved our attacks. In our first cryptanalysis, we broke a cryptosystem based on two dimensional chaotic maps. We first reveal a portion of the secret key using a chosen-ciphertext attack. After revealing this portion, we used it to reveal the other portions of the secret key. We developed three types of attack using algebraic properties of the permutations in revealing the rest. We finally published two papers for this break. In our second cryptanalysis, we broke a cryptosystem that encrypts and decrypts images with chaotic map lattices. Here we first show that the encryption algorithm is not invertible for some cases. We showed why these cases not work, and gave some suggestions to improve the algorithm. However, we showed that the algorithm still is not invertible due to finite precision arithmetic. Furthermore, we gave some suggestions to develop the algorithm. At the end of our work, we gave a break for the modified algorithm. Finally, we published a comment for the wrong cases. In our third cryptanalysis, we broke a chaos-based image encryption algorithm, which uses a two-dimensional chaotic map to shuffle the image pixels and a threedimensional chaotic map to change the gray levels of the pixels. We used a chosenplaintext attack and a known-plaintext attack to break the algorithm. Applying either our chosen-plaintext attack or our known-plaintext attack the cryptosystem yields the secret parameters successfully. We published a paper for this break. Our final cryptanalysis was on an image encryption algorithm based on twodimensional chaotic maps. We showed that the chaotic map can be revealed using a chosen-ciphertext attack. The attack does not depend on which type of map is used. The attack uses some algebraic properties of permutations and graphs.en_US
dc.description.abstractBu tezde kaotik {u00B8}sifreleme algoritmalarının zayıflıklarını göstermeye çalışstık. Dört tane kaotik {u00B8}sifreleme algorimasını kırdık ve ataklarımızı ıspatladık. İlk analizimizde iki boyutlu kaotik fonksiyonlarla çalışan bir algortmayıkırdık. İlk olarak gizli şifrenin bir kısmını önceden belirlenmiş şifrelenmiş mesaj atak metodunu kullanarak buluyoruz. Bu kısmı bulduktan sonra, bulunmuş kısmı kullanarak kalan kısımlarını bulmaya çalışıyoruz. Permutasyonların matematiksel özelliklerini kullanarak kalan kısmı bulmak için üç tane atak ürettik. Kırma işlemlerimizi gösteren iki adet makale ile yayınladık. İkinci analizimizde tek boyutlu kaotik fonksiyonları kullanarak resim şifreleyen bir algoritmayı kırdık. İlk olarak algoritmanın bazı durumlarda geri dönüşü mümkün olmayan sonuçlar ürettiğini gösterdik. Bunların sebeplerini ve bu durumları düzeltmek için önerilerimizi açıkladık. Fakat bu düzeltmelere rağmen algoritmada sonlu sayı aritmetiğgi kullanıldığı için, düzeltilmesi imkansız olan durumlar oladuğunu gösterdik. Daha sonra, algoritmayı düzenlemeye yönelik bazı öneriler doğrultusunda algoritmayı yeniden kurguladık. Son olarak, yeniden kurgulanmış olan bu algoritmayı kırdık. Algoritmadaki geri dönüşü mümkün olmayan bu durumları göstermek icin yazılmış olan makaleye atıfta bulunduk. Üçüncü analizimizde iki boyutlu ve üç boyutlu kaotik fonksiyonları kullanarak resim şifreleyen bir algoritmayı kırdık. Algoritma iki boyutlu fonksiyonu resmin piksellerini karıştırmak için, üc boyutlu olanını da resmin gri değerlerini değiştirmek için kullanıyor. Önceden belirlenmiş mesajları şifreleme metodunu kullanan atağı uygulayarak gizli {u00B8}sifrenin bulunabildiğini gösterdik. Ayrıca önceden belirlenmemiş fakat önceden bilinen mesajları şifreleme metodunu kullanan atak ile de aynı işlemin yapılabildiğini de gösterdik. Son olarak, bu çalışmalarımızı gösteren bir makale yayınladık. Son analizimiz iki boyutlu kaotik fonksiyonları kullanan bir resim {u00B8}sifreleme algoritması üzerine idi. Önceden belirlenmiş {u00B8}sifrelenmiş mesaj atak metodunu kullanarak gizli {u00B8}sifreyi bulabileceğimizi gösterdik. Atak kullanılan kaotik fonksiyona bağlı değildir. Bu atakta permutasyonarın ve grafiklerin bazı özelliklerini kullanıyoruz.en_US
dc.description.tableofcontentsBlock Ciphersen_US
dc.description.tableofcontentsSubstitution Permutation Networks (SPN)en_US
dc.description.tableofcontentsClassical Block Cipher Examplesen_US
dc.description.tableofcontentsData Encryption Standarden_US
dc.description.tableofcontentsAdvanced Encryption Standarden_US
dc.description.tableofcontentsDescription of AESen_US
dc.description.tableofcontentsEncryption Algorithm of AESen_US
dc.description.tableofcontentsAttack Types and Cryptanalysisen_US
dc.description.tableofcontentsCryptographic Attacksen_US
dc.description.tableofcontentsBrute Force Attacksen_US
dc.description.tableofcontentsChaos and Cryptographyen_US
dc.description.tableofcontentsOur Methodology of Cryptanalysisen_US
dc.description.tableofcontentsThe Purpose of the Thesisen_US
dc.description.tableofcontentsCryptanalysis of an Algorithm that Uses Discretized Two Dimensional Chaotic Mapsen_US
dc.description.tableofcontentsTwo-Dimensional Chaotic Mapsen_US
dc.description.tableofcontentsDescription of the Cryptosystemen_US
dc.description.tableofcontentsKey Space Weaknessen_US
dc.description.tableofcontentsChosen Ciphertext Attack on Ksen_US
dc.description.tableofcontentsrm ≡ 0 mod 16en_US
dc.description.tableofcontentsrm 6≡ 0 mod 16en_US
dc.description.tableofcontentsAttacking the Function Een_US
dc.description.tableofcontentsSampling Een_US
dc.description.tableofcontentsPermutation Orbit Attacken_US
dc.description.tableofcontentsExpansion Attacken_US
dc.description.tableofcontentsSkipping Attacken_US
dc.description.tableofcontentsSimulation Resultsen_US
dc.description.tableofcontentsConcluding Remarksen_US
dc.description.tableofcontentsCryptanalysis of Chaotic Map Lattice Based Systemsen_US
dc.description.tableofcontentsDescription of the Cryptosystemen_US
dc.description.tableofcontentsAnalysisen_US
dc.description.tableofcontentsSuggested Improvements and the Modified Cryptosystemen_US
dc.description.tableofcontentsChosen Plaintext Attack on Modified Algorithmen_US
dc.description.tableofcontentsSimulation Resultsen_US
dc.description.tableofcontentsConcluding Remarksen_US
dc.description.tableofcontentsCryptanalysis of a Chaos-Based Image Encryption Algorithmen_US
dc.description.tableofcontentsArnold’s Cat Mapen_US
dc.description.tableofcontentsChen’s Chaotic Systemen_US
dc.description.tableofcontentsDescription of the Cryptosystemen_US
dc.description.tableofcontentsEncryption Algorithmen_US
dc.description.tableofcontentsChosen-Plaintext Attacken_US
dc.description.tableofcontentsExtracting Ken_US
dc.description.tableofcontentsExtracting Men_US
dc.description.tableofcontentsKnown-Plaintext Attacken_US
dc.description.tableofcontentsExtracting Men_US
dc.description.tableofcontentsExtracting Ken_US
dc.description.tableofcontentsSimulation Resultsen_US
dc.description.tableofcontentsConcluding Remarksen_US
dc.description.tableofcontentsCryptanalysis of a Chaotic Cryptosystem Based on Two Dimensional Chaotic Mapsen_US
dc.description.tableofcontentsBaker’s Mapen_US
dc.description.tableofcontentsTwo-Dimensional Baker’s Mapen_US
dc.description.tableofcontentsDiscretized Baker’s Mapen_US
dc.description.tableofcontentsDescription of the Algorithmen_US
dc.description.tableofcontentsChosen Ciphertext Attacken_US
dc.identifier.citationÇokal, C. (2008). Security of chaotic cryptosystems. İstanbul: Işık Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.en_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11729/887
dc.institutionauthorÇokal, Cahiten_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherIşık Üniversitesien_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subject.lccQ172.5.C45 C65 2008
dc.subject.lcshChaotic behvaior in systems.en_US
dc.titleSecurity of chaotic cryptosystemsen_US
dc.title.alternativeKaotik şifreleme algoritmalarının güvenliğien_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dspace.entity.typePublication

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim
İsim:
11729-887.pdf
Boyut:
786.61 KB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
Açıklama:
MasterThesis
İndir
Lisans paketi
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim Yok
İsim:
license.txt
Boyut:
1.71 KB
Biçim:
Item-specific license agreed upon to submission
Açıklama:
İndir

Koleksiyon

Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Tez Koleksiyonu