Một quy trình mã hóa dòng nhanh và nhẹ cho điện thoại thông minh

The European Physical Journal Special Topics - Tập 223 - Trang 1601-1610 - 2014
G. Vidal1, M.S. Baptista2, H. Mancini3
1Enigmedia Corp., San Sebastian, Spain
2Institute for Complex Systems and Mathematical Biology, SUPA, University of Aberdeen, Aberdeen, UK
3Physics and Applied Mathematics Dept. University of Navarra, Navarra, Spain

Tóm tắt

Chúng tôi trình bày một quy trình mã hóa dòng dựa trên hệ thống động lực học hỗn loạn. Bằng cách sử dụng một quỹ đạo hỗn loạn được lấy mẫu theo một số nguyên tắc nhất định nhằm tránh bất kỳ cố gắng nào để tái tạo lại quỹ đạo ban đầu, chúng tôi tạo ra một luồng khóa giả ngẫu nhiên nhị phân mà chỉ có thể được tái tạo chính xác bởi một người có đầy đủ kiến thức về các tham số hệ thống truyền thông được hình thành bởi một thiết bị phát và một thiết bị nhận, chia sẻ cùng một điều kiện ban đầu. Văn bản rõ (plaintext) được XOR với luồng khóa tạo thành văn bản đã mã hóa (ciphertext), tức là thông điệp đã được mã hóa. Luồng khóa này đã vượt qua bài kiểm tra ngẫu nhiên của NIST và đã được triển khai trong một ứng dụng hội nghị video cho điện thoại thông minh, nhằm chứng minh tính nhanh và nhẹ của hệ thống mã hóa được đề xuất.

Từ khóa

#mã hóa dòng #hệ thống động lực học hỗn loạn #bảo mật thông tin #khóa giả ngẫu nhiên #ứng dụng hội nghị video

Tài liệu tham khảo

J. Daemen, V. Rijmen, The Design of Rijndael: AES The Advanced Encryption Standard (Springer, 2002) G. Paul, S. Maitra, RC4 Stream Cipher and Its Variants (B&N, 2011) eStream Project, info available at http://www.ecrypt.eu.org/stream/ L. Kocarev, Chaos-based cryptography: a brief overview, Circuits and Systems Magazine, IEEE, Vol. 1 (2001) O.E. Rossler, Phys. Lett. 71A (1979) G. Vidal, M.S. Baptista, H. Mancini, I. J. Bif. Chaos 22(10) (2012) NIST randomness test suit, available at http://csrc.nist.gov/groups/ST/ A.J. Menezes, P.C. van Oorschot, S.A. Vanstone, Handbook of Applied Cryptography (CRC Press, 1997) Hongjun Wu, Cryptanalysis and Design of Stream Ciphers, Ph.D. dissertation, Katholieke Universiteit Leuven, 2008 M. Hell, On the Design and Analysis of Stream Ciphers, Ph.D. dissertation, Lund University, 2007 H. Zimmermann IEEE Trans. Comm. 28, 425 (1980) O.E. Rössler, Phys. Lett. 71A, 155 (1979) T. Ondarçuhu, G. Mindlin, H.L. Mancini, C. Pérez-García, J. Phys.: Condens. Matter A 6, 427 (1984) J. Milnor, Commum. Math. Phys. 99, 177 (1985) J.C. Alexander, I. Kan, J.A. Yorke, et al., Int. J. Bif. Chaos 2, 795 (1992) J. Kelsey, B. Schneier, C. Hall, Cryptanalytic Attacks on Pseudorandom Number Generators, Proc. Fast Software Encryption (1998) H. Abarbanel, R. Brown, J.J. Sidorowich, L.S. Tsimring, Rev. Mod. Physics 65, 4 (1993) W. Stallings, Cryptography and Network Security (Pearson, 2011) T. Cover, J. Thomas, Elements of Information Theory (Wiley, 1991) H. Schuster, Deterministic Chaos: An Introduction (Physik-Verlag, 1984) M. Boesgaard, M. Vesterager, T. Pedersen, J. Christiansen, O. Scavenius. Rabbit: A High-Performance Stream Cipher, Proc. FSE 2003 (Springer LNCS 2887, 2003) A. Rukhin, et al., “A Statistical Test Suite for Random and Pseudorandom Number Generators for Cryptographic Applications”, NIST Special Publication 800-22A, 2010 G. Vidal, H. Mancini, Inter. J. Bif. Chaos 19, 719 (2009) European Patent – EP12382201, Patent Pending