Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Macêdo, Heverton Barros de
Data de Publicação: 2007
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/12602
Resumo: A new cryptographic method based on cellular automata (CA) has been investigated. In this method, the ciphering process is performed by preimages computation while deciphering is performed by CA temporal evolution. The preimages calculus is able to be used in a cryptographic system only if any arbitrary CA lattice has at least one preimage. In a previous method proposed by Gutowitz, this guarantee of pre-image was obtained due to the toggle property of the rules used as keys and some additional bits used in the calculus. Here a new method is proposed in which two distinct types of toggle rules are used without the need of additional bits. As a consequence, the cipher text and the plain text have the same size. One of the rules has the toggle property and it is responsible for CA dynamical behavior. The other rule is responsible to guarantee preimage existence, without need of additional bits. This method also differs from other cryptographic models based on additive rules previously published. The model is resistant against an attack known as differential cryptanalysis. Besides, it is efficient considering hardware implementation due to the intrinsic parallelism of the model.
id UFU_ccae221344a30a8c76f361be1761043c
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/12602
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivosA new cryptography method based on the pre-image calculus of chaotic, non-homogeneous and non-additive cellular automataAutômato celularCriptografiaCálculo de pré-imagemSistema dinâmicoInteligência artificialCriptografiaCellular automatacryptographypreimage calculusdynamical systemCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOA new cryptographic method based on cellular automata (CA) has been investigated. In this method, the ciphering process is performed by preimages computation while deciphering is performed by CA temporal evolution. The preimages calculus is able to be used in a cryptographic system only if any arbitrary CA lattice has at least one preimage. In a previous method proposed by Gutowitz, this guarantee of pre-image was obtained due to the toggle property of the rules used as keys and some additional bits used in the calculus. Here a new method is proposed in which two distinct types of toggle rules are used without the need of additional bits. As a consequence, the cipher text and the plain text have the same size. One of the rules has the toggle property and it is responsible for CA dynamical behavior. The other rule is responsible to guarantee preimage existence, without need of additional bits. This method also differs from other cryptographic models based on additive rules previously published. The model is resistant against an attack known as differential cryptanalysis. Besides, it is efficient considering hardware implementation due to the intrinsic parallelism of the model.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMestre em Ciência da ComputaçãoO presente trabalho investiga um novo método criptográfico baseado em autômatos celulares (ACs). Neste método o processo de cifragem é realizado através do cálculo de préimagens enquanto a decifragem é realizada através da evolução temporal dos ACs. Para que o cálculo de pré-imagem possa ser utilizado em um sistema criptográfico, é necessário que todos os reticulados possíveis de um AC possuam pelo menos uma pré-imagem. Em um método anterior, proposto por Gutowitz, essa garantia de existência de pré-imagem foi conseguida graças à propriedade de sensitividade das regras empregadas como chaves e à utilização de bits adicionais. Nessa dissertação, um novo método é proposto onde dois tipos distintos de regras fazem com que não seja necessário acrescentar bits adicionais, tornando o texto cifrado e texto original do mesmo tamanho. Uma das regras utilizadas também possui a propriedade de sensitividade e é responsável pelo comportamento dinâmico médio do AC. A outra regra é responsável por garantir que sempre exista uma pré-imagem, sem a necessidade dos bits adicionais. Esse método também difere de outros modelos criptográficos publicados anteriormente que utilizam ACs com regras aditivas. Uma das características do modelo aqui proposto é a sua resistência contra um tipo de ataque conhecido como criptoanálise diferencial, além da possibilidade de implementação eficiente em hardware, usufruindo do paralelismo do modelo.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Ciência da ComputaçãoCiências Exatas e da TerraUFUOliveira, Gina Maira Barbosa dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784553Y0Souza, João Nunes dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313D9Liang, Zhaohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4761019U0Macêdo, Heverton Barros de2016-06-22T18:32:36Z2014-06-262016-06-22T18:32:36Z2007-09-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfMACÊDO, Heverton Barros de. A new cryptography method based on the pre-image calculus of chaotic, non-homogeneous and non-additive cellular automata. 2007. 210 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/12602porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2017-06-23T12:28:46Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/12602Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2017-06-23T12:28:46Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivos
A new cryptography method based on the pre-image calculus of chaotic, non-homogeneous and non-additive cellular automata
title Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivos
spellingShingle Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivos
Macêdo, Heverton Barros de
Autômato celular
Criptografia
Cálculo de pré-imagem
Sistema dinâmico
Inteligência artificial
Criptografia
Cellular automata
cryptography
preimage calculus
dynamical system
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivos
title_full Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivos
title_fullStr Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivos
title_full_unstemmed Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivos
title_sort Um novo método criptográfico baseado no cálculo de pré-imagens de autômatos celulares caóticos, não-homogêneos e não-aditivos
author Macêdo, Heverton Barros de
author_facet Macêdo, Heverton Barros de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Oliveira, Gina Maira Barbosa de
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784553Y0
Souza, João Nunes de
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313D9
Liang, Zhao
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4761019U0
dc.contributor.author.fl_str_mv Macêdo, Heverton Barros de
dc.subject.por.fl_str_mv Autômato celular
Criptografia
Cálculo de pré-imagem
Sistema dinâmico
Inteligência artificial
Criptografia
Cellular automata
cryptography
preimage calculus
dynamical system
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
topic Autômato celular
Criptografia
Cálculo de pré-imagem
Sistema dinâmico
Inteligência artificial
Criptografia
Cellular automata
cryptography
preimage calculus
dynamical system
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description A new cryptographic method based on cellular automata (CA) has been investigated. In this method, the ciphering process is performed by preimages computation while deciphering is performed by CA temporal evolution. The preimages calculus is able to be used in a cryptographic system only if any arbitrary CA lattice has at least one preimage. In a previous method proposed by Gutowitz, this guarantee of pre-image was obtained due to the toggle property of the rules used as keys and some additional bits used in the calculus. Here a new method is proposed in which two distinct types of toggle rules are used without the need of additional bits. As a consequence, the cipher text and the plain text have the same size. One of the rules has the toggle property and it is responsible for CA dynamical behavior. The other rule is responsible to guarantee preimage existence, without need of additional bits. This method also differs from other cryptographic models based on additive rules previously published. The model is resistant against an attack known as differential cryptanalysis. Besides, it is efficient considering hardware implementation due to the intrinsic parallelism of the model.
publishDate 2007
dc.date.none.fl_str_mv 2007-09-12
2014-06-26
2016-06-22T18:32:36Z
2016-06-22T18:32:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MACÊDO, Heverton Barros de. A new cryptography method based on the pre-image calculus of chaotic, non-homogeneous and non-additive cellular automata. 2007. 210 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/12602
identifier_str_mv MACÊDO, Heverton Barros de. A new cryptography method based on the pre-image calculus of chaotic, non-homogeneous and non-additive cellular automata. 2007. 210 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/12602
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
Ciências Exatas e da Terra
UFU
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
Ciências Exatas e da Terra
UFU
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569588023263232