RQC revisited and more cryptanalysis for Rank-based Cryptography
我们提出了两个主要贡献：第一，我们重新审视加密方案秩准循环（RQC）通过引入新的有效的变化，特别是，一类新的代码，增广Gabidulin码;第二，我们提出了新的攻击对秩支持学习（RSL），非齐次秩解码（NHRSD），和非齐次秩支持学习（NHRSL）的问题。RSL对于所有最近的基于秩的密码系统（诸如Durandal（Aragon等人，此外，NHRSD和NHRSL以及RSL是我们新方案的核心。我们提出的新的攻击是两种类型：组合和代数。对于所有这些攻击，我们提供了对其复杂性的精确分析。总的来说，当将RQC方案的所有这些新改进放在一起，并使用我们的不同攻击评估其安全性时，与以前的RQC版本相比，它们使参数大小增加了50%。更准确地说，我们给非常有竞争力的参数，约11 Kbps，RQC计划与非结构化的公钥矩阵。这是目前唯一的计划，这样短的参数，其安全性完全依赖于纯随机的情况下，没有任何掩蔽的假设，相反的McEliece-like计划。最后，当考虑非齐次误差的情况下，我们的计划允许达到更小的参数。
2022-07-04 cs.CR
Cryptanalysis of a Chaotic Key based Image Encryption Scheme
由于多媒体数据在各种通信信道上的广泛传输，其安全性是一个主要问题。因此，设计和研究好的图像加密方案已成为一个重要的研究课题。在过去的几十年里，基于混沌的密码学得到了越来越多的应用。本文提出了一种攻击最近提出的基于混沌的图像加密方案。研究中的密码系统首先通过应用混沌映射多次对原始图像进行洗牌以扰乱像素的排列。然后利用陈氏混沌系统生成密钥流，并将其与置乱后的像素点混合，最终得到密码图像。选择密文攻击可以在不知道密钥的情况下恢复系统。它只需要两对明文-密文就可以完全破解密码系统。
2018-09-26 cs.CR
On the cryptanalysis of Fridrich's chaotic image encryption scheme
在过去的25年里，人们对利用混沌映射和混沌系统的复动力学特性进行加密进行了广泛的研究。1989年，Fridrich提出的混沌图像加密方案是通过对混沌位置置换和值置换迭代若干轮而设计的，在混沌密码学领域引起了广泛的关注。2010年，Solak \textit{et al.}提出了一种利用密文像素和对应的明文像素之间的影响网络对Fridrich方案进行选择密文攻击的方法。本文在他们创造性工作的基础上，用简明的数学语言研究了Fridrich格式的一些性质。最后，给出了Solak攻击方法在实际性能上的一些小缺陷。为进一步优化对Fridrich方案及其变种的攻击提供了依据。
2016-10-10 cs.CR
Cryptanalysis and designing chaos-based irreversible and parallel key expansion module over Galois field
从不可逆性、可并行性和独立性等安全准则出发，对AES分组密码的候选密钥扩展模块进行了密码分析，发现其内部存在一些漏洞，容易被攻击者利用。因此，我们设计了一个更安全的密钥扩展模块，使轮密钥能够满足上述三个标准。首先，我们构造了一个相空间遍历的非退化二维混沌映射（2D-πeCM），该映射具有足够大的混沌范围。然后，基于2D-πeCM和Galois域上的多项式乘法，设计了一个不可逆密钥扩展模块，可以将任意长度的初始密钥并行地转换为所需数量的独立轮密钥。安全性和统计结果证明了该密钥扩展模块的灵活性和有效性。
2022-12-28 cs.CR
Cryptanalysis of a Chaotic Image Encryption Algorithm Based on Information Entropy
近年来，提出了一种基于信息熵的混沌图像加密算法（IEAIE）.本文仔细检查了算法的安全属性，并评估所使用的可量化的安全度量的有效性。当轮数为1时，IEAIE的每个基本操作的等价秘密密钥可以分别用差分攻击恢复。IEAIE中存在混沌图像加密中常见的一些不安全问题，如数字混沌系统的短轨道和基于图像信息熵的无效敏感机制。更糟糕的是，每个安全指标都值得怀疑，这破坏了IEAIE的安全可信度。因此，IEAIE只能作为一个反例，说明在设计图像数据的安全通信方法的常见陷阱。
2018-11-26 cs.CR
Cryptanalysis of a one round chaos-based Substitution Permutation Network
混沌和密码学的交叉一直是自90年代初以来大量工作的目标。已经引入了许多加密方案来改进传统的密码学。然而，根据安全交换信息的基本要求，许多建议存在严重问题。本文通过对一个基于单轮置换网络的混沌密码系统的分析，指出了混沌密码学的一些主要问题。更具体地说，我们表明，它是不可能避免的加密架构的安全问题，只是通过包括一个混沌系统作为核心的衍生加密系统。
2012-04-02 cs.CR nlin.CD
Cryptanalysis of an Image Block Encryption Algorithm Based on Chaotic Maps
近年来，提出了一种基于混沌映射的图像分块加密算法。该加密算法在保证足够的安全级别的同时，又具有较高的加密速度。本文从现代密码学的角度对该算法进行了深入的安全性分析，并指出了该算法存在的一些严重安全缺陷。给定五个选择的明文图像和相应的密文图像，攻击者可以获得一个等价的秘密密钥，成功地解密用相同的秘密密钥加密的其他密文图像。此外，对算法安全性评估中采用的各种安全性度量标准提出了质疑。所得出的经验教训对其他图像加密算法具有普遍适用性。
2020-03-23 cs.CR
Analog Chaos-based Secure Communications and Cryptanalysis: A Brief Survey
自20世纪90年代初以来，利用混沌同步技术，人们提出了大量的模拟混沌保密通信系统。这些基于混沌的密码系统和相关的密码分析结果的简要调查。还介绍了一些最近提出的针对已知攻击的对策。
2007-10-29 cs.CR nlin.CD
The Cryptanalysis of Lee's Chaotic Maps-Based Authentication and Key Agreement Scheme using Smart card for Telecare Medicine Information Systems
远程医疗信息系统（TMIS）是为远程用户提供远程医疗服务而开发的。用户可以使用互联网访问远程医疗服务器，而无需从他的位置移动。虽然远程用户和服务器通过公共网络交换他们的消息/数据。对手被认为是足够强大的，他可以完全控制公共网络。这使得这些虚拟服务容易受到攻击。为了确保用户和服务器之间的安全通信，已经提出了许多基于口令的认证方案。2013年，Hao等人提出了一种基于混沌映射的TMIS密码认证方案。最近，李某指认郝某等人。的方案不能满足密钥协商属性，使得恶意服务器可以预先确定会话密钥。Lee还提出了一种有效的基于混沌映射的口令认证和密钥协商方案，该方案使用灵巧卡用于TMIS。在这篇文章中，我们简要地回顾了李的计划，并证明了李的计划的弱点。研究表明，Lee方案在密码修改阶段的效率低下导致了拒绝服务攻击，而在登录阶段则导致了额外的计算和通信开销。
2013-10-22 cs.CR
Cryptanalysis of an Image Encryption Scheme Based on a Compound Chaotic Sequence
近年来，提出了一种基于复合混沌序列的图像加密方案。本文对该方案的安全性进行了研究，发现了以下问题：（1）差分选择明文攻击只需选择三个明文图像就能破解该方案;（2）存在多个弱密钥和若干等价加密密钥;（3）该方案对明文图像的变化不敏感;（4）复合混沌序列不能作为良好的随机数源。
2007-12-31 cs.CR cs.MM
Chosen-Plaintext Cryptanalysis of a Clipped-Neural-Network-Based Chaotic Cipher
在ISNN'04中，提出了一种新的对称密码，通过结合混沌信号和裁剪神经网络（CNN）进行加密。本文分析了该混沌密码抵抗选择明文攻击的安全性，指出该密码可被选择明文攻击破解。实验分析支持所提出的攻击的可行性。
2007-12-19 cs.CR cs.NE nlin.CD
Cryptanalysis of a chaotic block cipher with external key and its improved version
最近，Pareek等人提出了一种使用多个一维混沌映射的对称密钥分组密码。本文对这类混沌密码的安全性问题作了一些新的研究：（1）存在一定数量的弱密钥;（2）密码的某些重要中间数据不具有足够的随机性;（3）在一个已知明文中只有120个连续的已知明文字节的情况下，整个密钥可以被已知明文攻击破解。此外，还指出了Wei等人提出的混沌密码的改进版本仍然存在同样的安全缺陷。
2006-08-10 cs.CR nlin.CD
Cryptanalysis of Isogeny-Based Quantum Money with Rational Points
Korea University（高丽大学）；Sungshin Women's University（成均馆大学）
本研究针对基于椭圆曲线类群作用的同源量子货币提出密码分析方法，利用有理点计算除子多项式实现O(log⁴p)加速，还基于二次扭性质优化了验证流程，为椭圆曲线量子密码研究提供参考。
2026-11-06 cs.CR quant-ph
Cryptanalysis of Merkle-Hellman cipher using parallel genetic algorithm
1976年，Whitfield Diffie和Martin Hellman提出了公钥密码学或非对称密码学标准。两年后，Ralph Merkle和Martin Hellman发表了一个名为MH的非对称密码系统，该密码系统基于背包问题的一个变体，称为子集和问题，该问题已被证明是NP难的。此外，在过去的四十年中，元分析在解决NP难优化问题方面取得了显着的进展。然而，这些方法的概念提出了一些挑战，主要是适应和参数设置。本文提出了一种并行遗传算法（PGA），该算法能够有效地探索相当大的搜索空间，以破解MH密码。实验研究包括，显示所提出的攻击方案的性能，最后得出结论与LLL算法攻击的比较。
2017-11-13 cs.CR cs.IT math.IT
Cryptanalyzing a chaos-based image encryption algorithm using alternate structure
最近，提出了一种基于混沌的交替结构图像加密算法（IEAS）。本文对该算法进行了差分分析，发现IEAS的一些性质可以支持差分攻击，利用少量已知的明文图像恢复等价的秘密密钥。给出了低轮数IEAS密码分析的详细方法，并将破环方法推广到高轮数的情况。理论分析和实验结果都支持IEAS抵抗差分攻击的脆弱性。此外，IEAS的其他一些安全缺陷，包括对平面图像的变化不敏感和密钥空间的大小不足，也被报道。
2011-12-21 cs.CR
AI-Accelerated Brute Force Cryptanalysis
Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
本文探讨了AI如何加速暴力破解密码，通过识别随机性中的模式，改变密钥空间的概率分布，提出了一种新的安全类别：无模式密码学。
2026-05-09 cs.CR cs.IT math.IT
Cryptanalysis of a Chaos-Based Fast Image Encryption Algorithm for Embedded Systems
最近，Z。该密码系统的主要目标是提供一种具有最低计算时间的更快算法，以便有资格用于嵌入式系统，特别是无人机（UAV）程序。在本文中，我们仔细研究了这个最近提出的方案对传统攻击的设计架构，选择明文攻击、差分攻击、已知明文攻击。在本文中，我们证明，从负面来看，所研究的系统是脆弱的。对于差分攻击，只需要两个选择的普通图像恢复完整的等价密钥。考虑到排序算法的稳定性，在选择明文攻击下，只需一张3 × 400大小的图像就足以破解密码系统。因此，出于安全目的，不推荐所提出的方案。
2019-10-19 cs.CR cs.MM
Polynomial-time solutions of computational problems in noncommutative-algebraic cryptography
我们介绍了\emph{linear centralizer method}，并使用它来设计一个可证明的多项式时间解决方案的换向器密钥交换问题，计算问题上，在被动的对手模型，安全的Anshel-Anshel-Goldfeld 1999 \emph{Commutator}密钥交换协议是基于。我们也将这种方法应用到\emph{Centralizer}密钥交换协议的计算问题，介绍了Shpilrain和乌沙科夫在2006年。这是第一个可证明的多项式时间密码分析的换向器密钥交换协议，迄今为止最重要的密钥交换协议领域的非交换代数密码学，和第一密码分析（任何种类）的集中式密钥交换协议。与之前对Commutator密钥交换协议的密码分析不同，我们的密码分析不能通过改变协议中使用的分布来挫败。
2015-06-17 cs.CR math.GR math.RT
Unclonability and Quantum Cryptanalysis: From Foundations to Applications
University of Edinburgh（爱丁堡大学）
不可能创建未知量子系统的完全相同副本是量子理论中的一个基本概念，也是量子信息的主要非经典性质之一。这种由量子力学施加的限制，即著名的不可克隆定理，在量子密码学中发挥了核心作用，成为量子协议安全性的关键组成部分。在本论文中，我们在物理学和计算机科学的更广泛背景下，更具体地说，通过密码学、可学习性和硬件假设的视角来研究不可克隆性。我们引入了量子世界中不可克隆性的新概念，即量子物理不可克隆性，并研究了与密码学性质和假设（如不可伪造性和量子伪随机性）的关系。这项研究的目的是为量子密码分析领域和不可克隆性本身的概念带来新的见解。我们还讨论了这种新型的不可克隆性作为设计可证明安全的量子协议的密码资源的几个应用。在此基础上，我们提出了一种新的实用密码分析技术，该技术涉及量子态的近似克隆问题。我们设计了一个基于量子机器学习的密码分析算法，以证明量子学习工具作为攻击策略和量子不可克隆性实际研究的强大工具的能力。
2022-10-31 cs.CR cs.LG quant-ph
Hash function based on arithmetic coding and public-key cryptography
提出了一种基于算术编码和公钥密码学的哈希函数。哈希函数对二次原像攻击、碰撞攻击和差分密码分析的抵抗性是基于算术编码作为非线性动力系统的性质。哈希函数对第一原像攻击的抵抗是基于公钥密码学的。新的散列函数使用HMAC的强度，不同之处在于它不需要秘密密钥来计算散列（在该步骤中，它使用一个、两个或三个公钥），而在经典攻击中，对手需要破坏公钥算法或拥有所有的秘密密钥来执行他的攻击。
2011-09-21 cs.CR
Cryptanalysis and design for a family of plaintext non-delayed chaotic ciphers
本文分析了一类明文无延迟混沌密码（PNDCC）的安全漏洞，通过四种攻击方法成功破解了该类密码，并提出了一种能抵抗各种密码分析攻击的新方案明文延迟混沌密码（PDCC）。
2025-09-14 cs.CR
Cryptanalysis of a Public-key Cryptosystem Using Lattice Basis Reduction Algorithm
我们提出了一个新的攻击Hwang等人。的密码系统。该密码体制采用超增序列作为私钥，并提出了一种新的算法--置换组合算法来提高背包的密度，以避免低密度攻击。Sattar J. Aboud [Aboud j. Sattar，“An improved knapsack公钥密码学system”，International Journal of Internet Technology and Secured Transactions，Vol.3（3），pp.310-319，2011]使用Shamir对基本Merkle-Hellman密码系统的攻击来破解该密码系统。在本文中，我们介绍了一个直接攻击Hwang等人。的密码体制。通过计算提出的攻击的复杂度，我们表明，不同于Aboud的密码分析，我们的密码分析是更有效和实用。
2012-10-28 cs.CR cs.DM
Rossler Nonlinear Dynamical Machine for Cryptography Applications
在密码或IP地址加密方案等许多加密应用中，对称加密是有用的。在密码学的这些相对简单的应用中，由于与非对称密码学相关联的计算和实现复杂性，非对称密码学难以证明是合理的。对称方案使用仅在两个通信主机之间已知的单个共享密钥。该共享密钥用于数据的加密和解密。这个密钥必须是小的，除了是一个潜在的大密钥空间的子集，使其方便通信主机，同时使密码分析困难的潜在攻击者。在本工作中，一个抽象的Rossler非线性动力机已被描述第一。Rossler系统表现出一定的系统参数和初始条件的值的混沌动力学。Rossler系统的混沌动力学具有明显的不稳定性和不规则性以及对初始条件的极端敏感性，已被用于密钥的设计，试图增加潜在攻击者的混乱和挑战。
2009-09-22 cs.CR
Cryptanalysis of a code-based full-time signature
我们提出了一个攻击的代码为基础的签名方案的基础上Lyubashevsky协议，最近提出的宋，黄，穆，吴和王（SHMWW）。SHMWW方案中的私钥包含部分来自单位矩阵和部分来自随机矩阵的列。两种类型的列的存在导致在所产生的签名中的集合位的分布中的强偏差。我们的攻击利用了这样的偏见，从一堆收集的签名中恢复私钥。我们提供了一个理论分析的攻击，随着实验评估，我们表明，只要10个签名就足以成功地恢复私钥收集。至于以前的尝试，适应Lyubashevsky的协议的情况下，基于代码的密码，SHMWW计划，从而证明无法提供可接受的安全性。这证实了设计安全的基于代码的签名方案的效率与其他后量子解决方案（例如，基于晶格）仍然是一个具有挑战性的任务。
2021-07-06 cs.CR
The Status of Polycyclic Group-Based Cryptography: A Survey and Open Problems
多循环群是循环群的自然推广，但具有更复杂的算法性质。它们是可解的，并且字、共轭和同构判定问题都在这些群中可解。此外，非虚幂零的表现出指数增长率。这些性质使它们适合用于Eick和Kahrobaei在2004年提出的基于组的密码学。从那时起，许多密码系统已经创建，采用多环群。这些包括密钥交换，如非交换ElGamal，基于扭曲共轭问题的认证方案，以及通过字问题的秘密共享。作为回应，启发式和确定性的密码分析方法已经发展，包括基于长度和线性分解攻击。尽管有这些努力，仍有一类无限多环群仍然适用于密码学。多环组中搜索和决策问题的算法分析也得到了发展。除了上述问题的结果，我们提出了那些关于多环表示，群态射，轨道可判定性。虽然已经取得了很大的进展，许多算法和复杂性问题仍然没有解决，我们总结了其中的一些。特别感兴趣的是表明使用无限多环群的密码系统对量子计算机上的密码分析具有抵抗力。
2016-10-22 cs.CR math.GR
On the reliability of computational chaos-based cryptography for information exchange
本文研究了使用动态混沌系统来加密和交换不同设备之间的图像。使用两个设备来模拟具有相同初始条件集的立方映射，以生成加密密钥。虽然这两种设备都是浮点兼容的，但模拟结果以及加密密钥都是不同的。这表明，现有的许多基于混沌的加密方案只是计算算术性质的特殊情况，其中的一些特点，在建设的设备重合。并提出了一种减轻这种缺陷的方法。
2019-10-14 cs.CR
An Effective Approach to Scramble Multiple Diagnostic Imageries Using Chaos-Based Cryptography
针对医学诊断图像的隐私保护问题，提出一种基于混沌系统、结合明文相关置换与扩散的图像加密方法，并通过混沌及加密性能测试验证其有效性。
2024-05-02 cs.CR
Cryptanalysis of an image encryption scheme based on a new total shuffling algorithm
在过去的二十年里，混沌系统已经被广泛用于构建加密方法。最近，已经提出了两种新的图像加密方案，其中的加密过程涉及置换操作和XOR类变换的混洗像素，这是由三个混沌系统控制。本文讨论了这些方案的一些缺陷以及如何利用选择明文攻击来破解它们。
2007-10-29 cs.CR cs.MM nlin.CD
Hacking of the AES with Boolean Functions
密码学的主要问题之一是密码算法的密码分析。密码分析是一门研究如何在不获取通常所需的秘密信息的情况下获取加密信息的含义的方法。一些破解密码的机制包括差分密码分析，高级统计和蛮力。最近的工作也试图使用代数工具，以减少密码分析的分组密码算法的解决方案的二次方程组描述的加密结构。在我们的研究中，我们也将使用代数工具，但以一种新的方式：通过使用布尔函数及其属性。布尔函数是从$F_2^n\to F_2$与$n>1$得到的函数，其特征在于其真值表。布尔函数的参数是长度为$n$的二进制字。任何布尔函数都可以用它的代数范式唯一地表示，代数范式是一个只包含模2的加法（XOR函数）和模2的乘法（AND函数）的方程。我们的目标是将AES算法描述为一组布尔函数，然后使用莫比乌斯变换计算其代数范式。之后，我们使用一个特定的表示这些方程，以方便他们的分析，特别是尝试组合分析。通过这种方法，我们得到了一类新的方程组。该方程组更易于实现，为密码分析开辟了新的途径。
2016-09-13 cs.CR
Weakness in a Mutual Authentication Scheme for Session Initiation Protocol using Elliptic Curve Cryptography
会话初始化协议（SIP）是一种功能强大的信令协议，它控制Internet上的通信，建立、维护和终止会话。SIP支持的服务同样适用于移动和无处不在的计算世界。2009年，Tsai提出了一个认证密钥协商方案作为SIP的增强。最近，Arshad等人证明了Tsai的方案容易受到离线密码猜测攻击和被盗验证者攻击。他们还指出，蔡的方案没有提供已知密钥保密和完美的前向保密。为了克服这些弱点，Arshad等人还提出了一种改进的基于椭圆曲线离散对数问题的SIP双向认证方案，并声称他们的方案可以抵御各种攻击。在本文中，我们做了一个密码分析Arshad等人。的计划，并表明，Arshad等。的方案容易受到密码猜测攻击。
2011-08-20 cs.CR
Real-World Chaos-Based Cryptography Using Synchronised Chua Chaotic Circuits
该工作通过硬件演示验证了基于同步蔡氏混沌电路的超轻量级真实世界混沌加密方案，利用双向同步和异或门实现加解密。
2023-07-13 cs.CR
Notions of Chaotic Cryptography: Sketch of a Chaos based Cryptosystem
混沌密码学描述了使用混沌理论（特别是作为通信技术和计算算法的一部分在混沌状态下工作的物理动力系统）来执行密码系统中的不同密码任务。最后，问题是，混沌系统能否提供能够增强密码算法的替代技术？这一章可以作为一个有价值的材料来引导读者回答自己这个问题。因此，本章的目的是给出一个什么是混沌密码学的一般视野和一个全面的例子，说明在这个领域使用的主要技术。
2012-03-19 cs.CR nlin.CD
On the use of dynamical systems in cryptography
本文针对混沌密码系统安全性不足的问题，提出一种攻击基于区间混沌映射迭代的流密码的新算法，并用现代密码学与复杂性理论语言重新表述离散动力系统问题，以推动混沌密码学达到主流标准。
2024-05-05 cs.CR
A Cryptosystem Based on Hilbert Matrix using Cipher Block Chaining Mode
密码学是一门利用数学对数据进行加密和解密的科学。加密技术使您能够存储敏感信息或通过不安全的网络传输信息，以便除预期收件人外的任何人都无法读取信息。密码学是保护数据的科学，而密码分析是分析和破坏安全通信的科学。经典密码分析涉及分析推理、数学工具的应用和模式发现的有趣组合。所提出的工作的目标是提出一种新的加密方法的基础上的特殊矩阵称为希尔伯特矩阵的认证和保密性，并提出一个模型的保密性和认证使用的对称和公共密码系统的组合。此外，它被扩展到共享密钥密码系统的概念，使用会话密钥的数字封装。在目前的工作中，共享密钥加密算法的发展，使用希尔伯特矩阵密码系统。在这方面，块链接操作模式已被用于解决混淆和扩散的问题。
2011-10-07 cs.CR cs.NI
Three-Pass Protocol Implementation in Vigenere Cipher Classic Cryptography Algorithm with Keystream Generator Modification
Vigenere密码算法是经典的密码算法之一，包含在对称密钥密码算法中，加密和解密过程使用相同的密钥。Vigenere密码的缺点是，如果密钥长度不等于明文的长度，那么密钥将被重复直到等于明文的长度，这当然允许密码分析师进行密码分析的过程。而对称密钥密码算法的弱点在于密钥分发的安全性因素，如果密钥被他人知道，那么密码算法本身的功能就变得毫无用处。基于这两个弱点，本研究对Vigenere密码的密钥进行了修改，使得当密钥长度小于明文输入长度时，密钥将通过一个过程生成，这样下一个密钥字符将不同于前一个密钥字符。在本研究中还应用了三遍协议技术，这种技术使得消息发送方不需要发送密钥，因为每个发送方都使用自己的密钥进行消息的加密和解密过程，所以消息的安全性将更加难以解决。
2017-07-06 cs.CR
Pseudo-Random Bit Generation based on 2D chaotic maps of logistic type and its Applications in Chaotic Cryptography
伪随机比特生成（PRBG）在密码学的许多方面以及现代安全工程的其他应用中都是必需的。在这项工作中，PRBG的基础上的2D对称混沌映射的Logistic型。用这种类型的混沌PRBG产生的序列，统计测试和计算效率的发电机估计。考虑到该PRBG对密码学有效，还计算了可用密钥空间的大小。不同的密码应用程序可以适用于这个PRBG，作为流密码可能是其中最直接的。
2008-01-25 cs.CR nlin.CD physics.comp-ph
Chaos Synchronization using Nonlinear Observers with applications to Cryptography
这篇综述论文的目的是介绍使用非线性观测器的混沌同步及其在密码学中的应用。我先从密码学的概述开始。然后，我回顾了混沌理论的基础知识以及如何将混沌系统用于密码学，并介绍了混沌同步问题。然后，介绍了用于混沌系统同步的非线性观测器理论。我先解释一下可观测性问题。然后介绍了几种经典的观测器：卡尔曼滤波器、Luenberger观测器、扩展卡尔曼滤波器、Thau观测器和高增益观测器。最后，介绍了更先进的观测器：自适应观测器，未知输入观测器，滑模观测器和ANFIS（自适应神经模糊推理系统）观测器。
2021-08-03 cs.CR cs.SY eess.SY
Randomness and disorder of chaotic iterations. Applications in information security field
混沌加密方案的设计和密码分析是提供安全信息系统的主要关注点。在前人研究的基础上，提出了一些满足Devaney混沌定义的离散混沌迭代。在这篇文章中，我们总结了这些贡献，并提出了在伪随机数生成，哈希函数和对称密码学领域的应用。对于所有这些应用，混沌特性的证明概述。
2016-11-25 cs.CR nlin.CD
Public-channel cryptography based on mutual chaos pass filters
我们研究的相互耦合的混沌激光器和观察实验和数值模拟，存在一个政权的参数，两个相互耦合的混沌激光器建立等时同步，而第三个激光器单向耦合对之一，不同步。然后，我们提出了一个加密方案，基于相互耦合的优势，单向耦合，系统的所有参数是公共知识。数值计算表明，在这种方案中，两个通信激光器可以添加一个消息信号（压缩二进制消息）的传输耦合信号，并恢复在两个方向上的消息，高保真，通过使用相互混沌通过滤波器程序。然而，攻击者即使放大耦合信号也无法恢复无错消息。
2006-04-25 cond-mat.stat-mech cs.CR
Cryptanalysis of some Nonabelian Group-Based Key Exchange Protocols
该研究针对基于非交换群的密码学中的共轭搜索问题，分别在双生成元有限多循环群和有限域矩阵群中给出多项式时间求解或规约方法，并对三类密钥交换协议实现了具体密码分析。
2023-10-08 cs.CC cs.CR
Dynamic S-BOX using Chaotic Map for VPN Data Security
针对现有混沌动态S盒缺乏标准指南、安全分析不足的问题，本文提出一种新型混沌映射构建动态S盒，经多项密码指标及对比验证，其安全性能优异，可提升VPN数据加密安全性。
2023-08-25 cs.CR
Cryptanalyze and design strong S-Box using 2D chaotic map and apply to irreversible key expansion
对AES和SM 4中的密钥扩展算法的密码分析结果表明：（1）它们的S盒存在缺陷;（2）轮密钥扩展算法是可逆的，即，可以从任何轮密钥恢复初始密钥，这可能是攻击者可利用的弱点。为了解决这些问题，首先构造了一个非退化的二维指数超混沌映射（2D-ECM），推导了满足3个条件的S盒个数的递推计算公式，并设计了一个无弱点的强S盒构造算法。然后基于2D-ECM和S-Box，设计了一种不可逆密钥扩展算法，将初始密钥转化为独立的轮密钥，使得初始密钥不能从任何轮密钥中恢复。安全性和统计分析证明了所提出的不可逆密钥扩展算法的灵活性和有效性。
2021-12-05 cs.CR
CRYPTO-MINE: Cryptanalysis via Mutual Information Neural Estimation
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Technion（以色列理工学院）；Clemson University（克莱姆森大学）；MIT Lincoln Laboratory（麻省理工学院林肯实验室）
本文提出CRYPTO-MINE方法，利用神经网络互信息估计在选择明文攻击中量化明文与密文之间的信息泄露，并在多种加密方案及基于网络编码的密码系统上验证了其有效性。
2023-09-18 cs.CR cs.IT cs.LG
Modeling Linear and Non-linear Layers: An MILP Approach Towards Finding Differential and Impossible Differential Propagations
本文提出基于MILP的布尔函数建模与最小不等式选择算法，并构建自动工具分析差分及不可能差分传播，成功应用于五个轻量级分组密码。
2024-05-01 cs.CR
A review of cryptosystems based on multi layer chaotic mappings
近年来，大量的研究已经进入创建多层混沌映射为基础的密码系统。混沌系统具有类似随机的行为、连续的宽带功率谱和弱的基线条件依赖性。混沌可以在数字通信系统中的压缩、加密和调制这三个功能组件中发挥作用。为了在密码学中成功地使用混沌理论，混沌映射必须以这样一种方式构建，即它们产生的熵可以提供必要的混乱和扩散。在这种密码系统的第一层中使用混沌映射来产生混淆，并且在第二层中使用第二混沌映射来产生扩散并从明文创建密文。秘密密钥生成机制和密钥交换方法经常被遗漏，许多研究人员只是假设任何有效的密码系统的这些基本组件总是可访问的。我们审查这样的密码系统，通过使用我们的设计，在明文中的混乱是使用阿诺德的猫地图，和逻辑映射创建足够的分散，并最终得到一个匹配的密文。我们还解决这些密码系统的密钥交换协议和秘密密钥计划的发展，以及使用密码分析技术在这样的系统上的可能结果。
2022-07-17 cs.CR
Fast, parallel and secure cryptography algorithm using Lorenz's attractor
提出了一种基于Lorenz吸引子混沌系统的密码学方法。该算法是安全和快速的，使其实用的一般使用。我们引入了混沌操作模式，它提供了一个密码，消息和混沌系统之间的相互作用。它确保算法产生一个安全的编码，即使混沌系统的性质是已知的。该算法已经实现了两个版本：一个顺序和慢，另一个，并行和快速。我们的算法保证了密文的完整性（我们知道它是否被修改过，这是传统算法无法保证的），从而保证了它的真实性。数值实验，讨论和显示的安全性和性能方面的方法的行为。该算法的快速版本具有与AES（当今商业上使用的流行密码程序）相当的性能，但它更安全，这使得它立即适合于通用密码应用。已经建立了一个互联网页面，使读者能够测试算法，并尝试破解密码。
2012-01-15 cs.CR math.DS physics.data-an
A hybrid chaos map with two control parameters to secure image encryption algorithms
本文提出了一种混合混沌映射的高灵敏度图像加密方法。这种新的映射对起始点以及控制参数的小变化敏感，这导致具有更大的计算复杂性。此外，它具有均匀的分布，提供了新系统对安全应用中的攻击的抵抗力。各种测试和绘图表明，所提出的系统显示更多的混沌行为。最后，为了展示所产生的混沌映射在现有图像加密方法中的能力，我们进一步报道了这方面的一些结果。
2021-10-29 cs.CR
A Hybrid Quantum-Chaos Theory Approach to Image Encryption Using Reservoir Computing
RUET；Department of Computer Science & Engineering（计算机科学与工程系）
研究针对传统图像加密方法在量子计算下的局限，提出结合量子密码学、混沌理论和储层计算的混合图像加密系统，用E91协议生成密钥，洛伦兹超混沌系统增强安全性，储层计算提高效率，实验表明该方法安全可行。
2026-07-14 cs.CR
Using Chaotic Stream Cipher to Enhance Data Hiding in Digital Images
现代通信的潜力日益增长，需要使用安全手段来保护信息在传输过程中不被未经授权的访问和使用。一般来说，使用密码技术加密消息，然后使用隐写术方法隐藏消息提供了额外的保护层。此外，使用这些组合降低了找到隐藏消息的机会。本文提出了一种结合密码学和隐写术的系统来隐藏秘密信息，并增加了隐写术的复杂性。提出的系统秘密消息与混沌流密码编码和编码后的数据是隐藏在RGB或灰色的封面图像通过修改的封面图像像素的第k个最低有效位（k-LSB）。得到的隐写图像失真较小。之后，接收者可以使用该图像来提取该图像的位平面。实际上，该系统中的加密/解密和嵌入/提取方案依赖于发送方和接收方之间的两个碎片密钥。实验结果表明，使用未经授权的密钥，发送者和接收者之间的消息与原始消息完全不同，从而提高了图像的机密性。
2021-01-04 cs.CR
Electromagnetic Side-Channel Attack Resilience against PRESENT Lightweight Block Cipher
轻量级密码学是一种新的从传统密码学转向物联网（IoT）平台的方法。相比之下，它提供了更小的加密原语，例如更短的密钥大小，块大小和更少的能量消耗。主要的焦点可以看出，在算法的发展，在这个新兴的主题。因此，验证主要基于理论（数学）证明进行。在文献中发现的少数几个可用的侧信道分析研究中，最高的百分比是由电源攻击。PRESENT是一种很有前途的轻量级块密码，将在不久的将来包含在物联网设备中。因此，本文的重点是轻量级密码学，我们的调查表明，不提供相关电磁分析（CEMA），因此，在努力填补这一研究空白，我们选择调查CEMA对本算法的能力。本研究的目的是以最少的电磁波波形来决定秘密密钥泄漏的机率。该过程最初从简单的EM分析（SEMA）开始，并逐渐增强到CEMA。本文介绍了我们的攻击建模方法，目前的结果表明，泄漏的关键和即将到来的计划，优化的七个字节的概率。此外，还介绍了轻量级密码分析和EMA理论。
2021-12-22 cs.CR
Combining Post-Quantum Cryptography and Quantum Key Distribution: Taxonomy, Constructions, Proofs, Standards, Deployments and Open Problems
College of Science and Engineering, Qatar University（卡塔尔大学科学与工程学院）；Qatar Center for Quantum Computing, College of Science and Engineering, Hamad Bin Khalifa University（哈马德·本·哈利法大学科学与工程学院量子计算中心）
本文提出后量子密码学（PQC）与量子密钥分发（QKD）结合的分类法，对比相关协议，分析安全论证，汇总部署证据与标准，梳理开放问题，为混合方案的研究与应用提供参考。
2026-10-13 cs.CR
New Reservoir Computing Kernel Based on Chaotic Chua Circuit and Investigating Application to Post-Quantum Cryptography
本研究开发了基于混沌蔡氏电路的新型储备池计算机，验证了其在基准任务上的良好性能，首次探索其在后量子密码容错学习问题中的应用，发现其复杂度不足，为后续多蔡氏储备池架构研究及低功耗硬件神经网络应用奠定基础。
2024-06-18 cs.CR cs.LG nlin.CD
A Hybrid Cryptosystem Based On Vigenere Cipher and Columnar Transposition Cipher
隐私是信息安全所解决的关键问题之一。通过密码加密方法，可以防止第三方在信号传输期间通过不安全的信道理解传输的原始数据。提高数字内容安全性的密码学方法在当今时代具有重要意义。安全漏洞和非授权方截获的机密信息的滥用是信息安全试图解决的关键问题。本文提出了一种新的混合明文加密方法，为经典密码学领域的一般知识体系做出了贡献。该密码系统通过使用列换位密码加密明文并进一步使用密文再次使用Vigenère密码加密明文来执行其加密。最后，对密文进行了密码分析。实现将使用java编程明.
2013-07-30 cs.CR
Enhancing AES Using Chaos and Logistic Map-Based Key Generation Technique for Securing IoT-Based Smart Home
物联网（IoT）为人类和机器通过互联网相互通信带来了新的方式。虽然传感器驱动的设备在很大程度上缓解了我们的日常生活，但大多数物联网基础设施一直面临安全挑战。自物联网出现以来，轻量级块密码一直是智能和基于传感器的应用的更好选择。当公钥基础设施在全球范围内占据主导地位时，诸如高级加密标准（AES）的对称密钥加密显示出与灵巧家庭物联网设备一起使用的巨大前景。如所调查的，混沌驱动的逻辑映射显示出巨大的潜力，以确保物联网对齐的实时数据通信。与基于混沌的调度技术同步的逻辑映射的不可预测性和随机性特征可以为构建用于数据机密性、可用性和完整性的特定动态密钥传播技术铺平道路。受AES和混沌密码学安全前景的启发，本文提出了一种基于三维S盒的密钥调度技术。逻辑地图算法已被纳入，以提高安全性。所提出的方法适用于轻量级物联网设备，如灵巧家庭电器。这项工作确定了在信息传输之前，看似混乱的情况如何加速所需的密钥启动。所提出的模型进行评估的基础上所需的智能家居传感器设备的密钥生成延迟。
2022-03-30 cs.CR
