دانلود ترجمه مقاله حمله ابتکاری متن ساده به الگوریتم رمزگذاری مسطح فوریه

1. مقدمه 2. الگوریتم رمزگذاری مسطح فوریه 3. حمله متن ساده معلوم با استفاده از الگوریتم SA 4. نتایج و بحث و بررسی 5. نتیجه گیری

چکیده – الگوریتم رمزگذاری مسطح فوریه در معرض یک حمله متن ساده معلوم قرار می گیرد. الگوریتم ابتکاری نوردیدن شبیه سازی شده برای تخمین کلید، با استفاده از جفت متن ساده-متن رمز معلوم، که متن رمز را با خطای اختیاری کم رمزگشایی می کند، مورد استفاده قرار می گیرد. قدرت این الگوریتم با استفاده از کد پیش بینی شده برای رمزگشایی یک متن رمز مختلف، که با استفاده از کلید اصلی یکسان نیز رمزگذاری شده، تست می شود. فرض می کنیم که متن ساده ، یک تصویر ارزش واقعی کدگذاری شده با دامنه باشد و تنها الگوریتم ریاضی را تحلیل می کنیم نه سیستم نوری واقعی که ممکن است ایمن تر باشد. الگوریتم رمزگذاری مسطح فوریه فهمیده شده که در معرض حمله ابتکاری متن ساده معلوم می تواند قرار گیرد. مقدمه: الگوریتم های رمزگذاری تصویر زیادی در سالهای اخیر پیشنهاد شده اند، شامل مرجع های [1 تا 9]، که تعدادی از آنها می باشند. بسیاری از این الگوریتم ها را می توان با استفاده از تکنیک های نوری که از قابلیت های تصویربرداری دو بعدی طبیعی ابزار نوری و موازی کاری قابل حصول با پردازش نوری بهره می برد، پیاده سازی کرد. سیستم های نوری همچنین قادر به رمزگذاری اشیاء سه بعدی واقعی هستند. الگوریتم های رمزگذاری نوری تاکنون تحت تحلیل رمزنگاری سخت گیرانه ، که همه الگوریتم های رمزنگاری متداول در معرض آنها قرار می گیرند، قرار گرفتند. مواردی در ادبیات وجود دارند که در آنها نشان داده شده که یک مکانیزم رمزگذاری نوری برای کور کردن رمزگشایی کلیدهای انتخاب شده در فضای کلید، قوی بوده اند. با این وجود، این کار برای ارزیابی قدرت الگوریتم رمزگذاری کافی نیست. دو تحقیق قبلاً انجام شده بر روی قدرت رمزگذاری نوری کار کرده اند، بخصوص بر الگوریتم رمزگذاری مسطح مشهور فوریه ، که در این تحقیق نیز مورد تحلیل قرار گرفته است. کارنیسر و همکاران و فروئل و همکاران، جواب های دقیق پیکسل ها در کلید رمزگذاری را بررسی کرده اند، که اولی (کارنیسر و همکاران) فقط بر حمله های متن ساده انتخاب شده (که مهاجم مزیت انتخاب هر جفت متن ساده-متن رمزی که بخواهد دارد) تمرکز کرده و دومین مقاله (فروئل و همکاران) حمله های متن ساده انتخابی و متن ساده معلوم را مورد ملاحظه قرار داده است. در مرجع [10]، یک تابع دلتا دیراک به عنوان متن ساده انتخابی برای یافتن کلید مسطح فوریه استفاده شده است. روش پیشنهادی در مرجع [11] براساس این اصل است که الگوریتم رمزگذاری مسطح فوریه خطی است. در این مقاله، اولین گام های یک تحلیل رمزنگاری با استفاده از روش های ابتکاری برای تخمین کلید رمزگشایی و توصیف حمله متن ساده معلوم به الگوریتم کدگذاری مسطح فوریه را برمی داریم. مزیت استفاده از روش ابتکاری برای پیش بینی پیکسل های کلیدی رمزگشایی به جای یک تکنیک تحلیلی، تعیین جواب های دقیق برای پیکسل ها است که روش های ابتکاری می توانند زمان بسیار کمتری صرف اجرای آن کنند. علاوه بر آن، از آنجایی که داده ها دائماً بوسیله رمزگذاری نوری ، رمزگذاری شده اند، داده های تصویر هستند، خطای جزئی در داده رمزگشایی شده را می توان اغلب تحمل کرد و بنابراین یک جواب دقیق عموماً لازم نیست.

The Fourier plane encryption algorithm is subjected to a known-plaintext attack. The simulated annealing heuristic algorithm is used to estimate the key, using a known plaintext-ciphertext pair, which decrypts the ciphertext with arbitrarily low error. The strength of the algorithm is tested by using this estimated key to decrypt a different ciphertext which was also encrypted using the same original key. We assume that the plaintext is amplitude-encoded real-valued image, and analyze only the mathematical algorithm rather than a real optical system that can be more secure. The Fourier plane encryption algorithm is found to be susceptible to a known-plaintext heuristic attack. Introduction: Many image encryption algorithms have been proposed in recent years Refs. [1-9], to cite just a few. Many of these algorithms can be implemented using optical techniques taking advantage of both the natural two-dimensional (2D) imaging capabilities of optics and the parallelism achievable with optical processing. Optical systems are also capable of encrypting real-world 3D objects [7, 9]. Optical encryption algorithms have yet to undergo the rigorous cryptanalysis which all conventional cryptographic algorithms are subjected to. There are instances in the literature when an optical encryption mechanism is shown to be robust to blind decryption for selected keys in the key space. However, this is not sufficient to evaluate the strength of an encryption algorithm. Two previous studies have already been performed on the strength of optical encryption [10, 11], specifically on the well-known the Fourier plane encoding algorithm [2] also analyzed in this paper. Carnicer et al. [10] and Frauel et al. [11] examined exact solutions to pixels in the decryption key, with the former concentrating only on chosenplaintext attacks [12] (where the attacker had the advantage of being able to choose whatever plaintext-ciphertext pair they want) and the latter considering both chosen-plaintext and knownplaintext attacks [12]. In Ref [10], a Dirac delta function is used as the chosen plaintext to find the Fourier plane key. The method proposed in Ref [11] is based on the principle that Fourier plane encoding algorithm is linear. In this paper, we take the first steps of a cryptanalysis using heuristics to estimate the decryption key and describe a known-plaintext attack on the Fourier plane-encoding algorithm. The advantage of using a heuristic to estimate decryption key pixels rather than an analytical technique to determine exact solutions for the pixels is that heuristics can take considerable less time to run. Furthermore, since the data routinely encrypted by optical encryption is image data, slight errors in the decrypted data can often be tolerated, and so an exact solution is not generally required.