Share
تقنية لتحسين اداء نظام التشفير (McEliece) == A Mechanism to Enhance McEliece Cryptosystem Performance
Author name:
نور رضا عبد الرزاق القزاز
Supervisor name:
ستار بدر سدخان المالكي | جمال محمد كاظم
General topic:
Computer Science
Specific topic:
Computer Science
Degree:
Master
University:
Al-Nahrain University - College Of Science - Department Of Computer Science
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
28T812 - p.pdf
Abstract:
يعتبر موضوع الترميز وفك ترميز البيانات المرسلة عبر قنوات الاتصال من المواضيع التي لاقت اهتماما كبيرا. من المعروف ان هناك العديد من الانواع لترميز تصحيح الخطا : من هذه الانواع ترميز الـ hamming وترميز الـ hamming extended. ترميز الـ hamming له قابيلة اكتشاف وتصحيح خطا واحد في حين ترميز الـ hamming extended له قابيلة اكتشاف خطاين بالاضافة الى اكتشاف وتصحيح خطا واحد. هذا العمل يهتم بتنفيذ نظام التشفير(McEliece) عندما يستخدم ترميز الـ hamming وترميز الـhamming extended, تقييم الامنية لهذا النظام وتحسين اداء هذا النظام. نظام التشفير(McEliece) وهو نظام تشفير المفتاح المعلن الذي يعتمد على نظرية الترميز الجبري. تصميم وتنفيذ النظام يتالف من اربعة مراحل. المرحلة الاولى هي مرحلة توليد المفتاح لنظام التشفير(McEliece) باستخدام ترميز الـ hammingوترميز الـ hamming extended. هناك ثلاثة مفاتيح سرية تشترك في توليد هذا المفتاح (المصفوفة المولدة, المصفوفة التي لها معكوس ومصفوفة الابدال). المرحلة الثانية هي مرحلة التشفير, في هذه المرحلة الرسالة الاصلية تحول الى رسالة مشفرة. الرسالة الاصلية تشفر باستخدام المفتاح المعلن الذي تم توليده في المرحلة الاولى وبعد ذلك يتم اضافة خطا الى هذه الرسالة. المرحلة الثالثة هي مرحلة فك الشفرة. المفاتيح السرية سوف تستخدم في هذه المرحلة لفك تشفير الرسالة المشفرة والحصول على الرسالة الاصلية. وكذلك في هذه المرحلة فان الرسالة المشفرة سوف تصحح من الخطا الذي اضيف لها. المرحلة الاخيرة تتعلق بتقييم الامنية لنظام التشفير(McEliece). عملية التقييم تعتمد على استخدام نوع من انواع الهجوم المسمى (brute force), وامنية هذا النظام يمكن ان تقاس من خلال مقاومته لهذا النوع من الهجوم. بعد استعمال هذا الهجوم بعض نقاط الضعف قد ظهرت ولوحظت. للتغلب على هذه النقاط ولجعل هذا النظام اكثر امنا قد اقترحت ونفذت تقنية مطورة لهذا الغرض. كذلك في هذه المرحلة انواع اخرى من متغيرات هذا النظام قد تم تقييمها وهي حجم المفتاح, توسع الرسالة ونسبة المعلمومات. امنية, تنفيذ واستخدام هذا النظام يتاثربهذه المتغيرات.كل البرامج المطلوبة لانجاز هذا المشروع او العمل قد نفذت باستعمال اللغة البرمجية (visual basic) الاصدار السادس التي تعمل في بيئة نظام التشغيل (Windows XP). | Encoding and decoding of transmitted data through the communication system is considered as an important subject that paid great attention. It is well known that there are many types of error correction codes; some of these types are hamming and extended hamming codes. Hamming code can detect and correct single error while extended hamming code can detect two and correct one only.This work is concerned with the implementation of McEliece cryptosystem by using hamming code and extended hamming code, evaluate the security of this cryptosystem and enhance the performance of it. McEliece cryptosystem is a public key cryptosystem based on algebraic coding theory. The system design and implementation consists of four phases. The first phase is the key generation phase of McEliece cryptosystem using hamming code and extended hamming code. There are three secret keys participate in creating public key (generator matrix, non - singular matrix, and permutation matrix). The second phase is the encryption phase, in this phase the original message is converted to encrypted message. The original message is encrypted by using the public key generated in the first phase, and then adding the error to it. The third phase is the decryption phase. The secret keys are used in this phase to decrypt the encrypted message and to obtain the original one. Also, in decryption process the message is decoded from the errors added to it. The last phase is concerned with evaluating the security of this cryptosystem (McEliece cryptosystem). The evaluation was based on using brute force attack, and the security of this cryptosystem can be measured by its resistance to this type of attack. After applying this attack some weak points have been noticed. To overcome these weak points and to make this cryptosystem more secure, a modification was proposed an implemented. In this phase other cryptosystem parameters have been evaluated, they are : public key size, message expansion and information rate. The security, implementation and the use of this cryptosystem are issues significantly affected by these parameters. All required programs, in this research project have been implemented by using Visual Basic (version 6) programming language working in Window XP operating system platform
