Cryptanalysis of public-key cryptosystems that use subcodes of algebraic geometry codes
利用代数几何（AG）码的子码对McEliece公钥密码体制进行了多项式时间攻击.建议的攻击依赖于从随机码使用舒尔产品，这样的代码的可识别性。Wieschebrink在几年前处理了零属的病例，但他的方法不能直接扩展到其他属。我们通过引入和使用一个新的概念来解决这个问题，我们称之为代码的t闭包。
2014-09-29 cs.CR cs.IT math.AG
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
Cryptanalysis and Improvement of Akleylek et al.'s cryptosystem
Akleylek等[S.阿克莱莱克湖Emmungil和U. Nuriyev，一种改进的对等网络安全算法，应用计算学报。数学，第6（2）卷，第258 -264页，2007年]，介绍了一种改进的公钥加密方案与隐写的方法在对等（P2P）网络的安全性。Akleylek等人试图将ElGamal密码体制与背包问题相结合来提高P2P网络的安全性。在本文中，我们提出了一个只密文攻击他们的系统恢复消息。此外，我们表明，他们的计划的完整性属性是不成立的，因此，接收器不能唯一解密消息。此外，我们还表明，该系统是不选择密文安全的，因此该方案是脆弱的中间人攻击，对P2P网络的最致命的攻击之一。因此，该方案不适合在P2P网络中实现。我们修改这个密码系统，以提高其安全性和效率。我们的建设是有效的CCA 2安全的变体Akleylek等人。的加密方案的标准模型，事实上的安全概念的公钥加密方案。
2013-04-25 cs.CR cs.IT math.IT
Cryptanalysis of Two McEliece Cryptosystems Based on Quasi-Cyclic Codes
我们在这里密码分析两个变种的McEliece密码系统的基础上准循环码。这两种算法都是通过将公钥和秘密生成矩阵限制为准循环形式来减小密钥大小。第一种变体考虑原始BCH码的子码。我们证明了这种变体是不安全的，通过寻找和解决一个线性系统所满足的秘密置换矩阵的条目。另一种变体使用准循环低密度奇偶校验码。该方案通过在McEliece方案中选择比置换矩阵更一般的一对一映射来免疫基于低密度奇偶校验码的McEliece型密码系统的一般攻击。我们建议在这里利用准循环结构的代码和一定的弱点，在选择的线性变换隐藏的代码的生成矩阵的结构攻击。我们的分析表明，具有高概率的密码的打孔版本的奇偶校验矩阵可以恢复在其长度的三次时间复杂度。准循环低密度奇偶校验码的秘密校验矩阵的完全重构需要搜索低权重的码字，这可以通过针对所提出的特定参数的大约$2^{37}$操作来完成。
2010-01-03 cs.CR cs.DM
Security Assessment of the LG Cryptosystem
本文对2019年提出的LG公钥加密体制进行密码分析，发现其部分参数安全性被高估，并存在弱密钥，使攻击者能在多项式时间内找到等效私钥。
2024-11-14 cs.CR
Length-based cryptanalysis: The case of Thompson's Group
基于长度的方法是一种启发式的解决随机生成的方程组，具有合理的表现长度函数。我们描述了几个改进以前建议的基于长度的算法，使他们适用于汤普森的组显着的成功率。特别地，这表明基于Thompson群的Shpilrain-Ushakov公钥密码系统是不安全的，并且表明基于此群的实用公钥密码系统不可能是安全的。
2007-05-31 cs.CC cs.CR math.GR
Cryptanalysis via Machine Learning Based Information Theoretic Metrics
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）；Clemson University（克莱姆森大学）；Technion Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；MIT Lincoln Laboratory（麻省理工学院林肯实验室）
本文提出两种基于机器学习信息论度量的密码分析算法，利用互信息神经估计和二元交叉熵分类在已知明文设置下评估密码系统鲁棒性，能高效识别非IND-CPA安全加密方案及参数缺陷，为密码系统健全性提供快速经验检查。
2025-01-25 cs.CR cs.IT cs.LG
Cryptanalysis of protocols using (Simultaneous) Conjugacy Search Problem in certain Metabelian Platform Groups
本文针对底层平台群为特定阿贝尔群半直积的基于群的密码系统，利用共轭搜索问题及同时共轭搜索问题进行了密码分析。
2023-09-25 cs.CR math.GR
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
Cryptanalysis of a System Based on Twisted Reed-Solomon Codes
扭曲Reed-Solomon（TRS）码是一类包含大量与Reed-Solomon码不等价的最大距离可分码的码族。TRS码最近被提出作为Goppa码的替代方案，用于基于McEliece码的密码系统，从而可能减少密钥大小。在McEliece密码系统中使用TRS码的动机是TRS码的大的子族对于直接使用已知的代数密钥恢复方法是有弹性的。针对McEliece密码系统中使用的TRS变体，提出了一种有效的密钥恢复攻击。该算法利用了一种新的方法的基础上恢复一个精心选择的子字段子码的公共代码的结构。证明了在$O(n^4)$现场操作中，对于所有的实际参数，攻击都能成功并破坏系统。对于要求128位的安全级别的参数，该算法的软件实现在几分钟内从公钥检索有效的私钥。攻击的成功也表明，与通常的信念相反，在提出基于McEliece型代码的密码系统时，需要精确分析公共代码的子字段子代码。最后，本文讨论了对该方案的修复尝试和针对基于扭曲Gabidulin码的Gabidulin-Paramonov-Tretjakov密码系统的攻击修改。
2020-03-23 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
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
A Basic Framework for the Cryptanalysis of Digital Chaos-Based Cryptography
混沌密码学是基于混沌作为熵源的特性。人们已经提出了许多不同的方案来利用这些特性并设计新的策略来加密信息。然而，在密码学的背景下正确和有效地使用混沌需要对所选混沌系统的动力学有透彻的了解。事实上，如果最终的加密系统揭示了关于底层混沌系统的足够信息，密码分析师就有可能获得密钥，部分密钥或某种等同于密钥的信息，只是分析密码系统泄露的那些动力学属性。本文展示了这些动力学性质是什么，以及密码分析师如何使用它们来证明加密系统的安全交换信息的不足。本研究是通过一系列的数学工具，这应该是密码分析的基本框架的背景下，基于数字混沌密码学的介绍。
2008-11-12 cs.CR
Hilbert Matrix Based Cryptosystem using a Session Key
密码学通过提供数据加密和其他用户身份验证功能来保护用户。这项技术让电子信息的接收者验证发送者，确保信息只能被预期的人阅读，并向接收者保证信息在传输过程中没有被更改。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共享密钥密码系统的概念，数字封装使用会话密钥。在目前的工作中，提出了各种算法的加密和认证的基础上希尔伯特矩阵使用会话密钥。
2011-10-07 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
Cryptanalysis of a non-commutative key exchange protocol
在Alvarez等人以及Pathak和Sanghi的论文中，描述了基于非交换的公钥交换。它的类似版本也已获得专利（US7184551）。在本文中，我们提出了一个多项式时间攻击，打破了两篇论文中提出的协议的变体。此外，我们表明，打破专利密码系统US7184551可以很容易地减少到因式分解。我们还给出了一些例子来说明如何有效的攻击工作。
2013-06-22 cs.CR cs.IT math.IT
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
LINEture: novel signature cryptosystem
Kharkiv National University of Radio electronics（哈尔科夫国立无线电电子大学）；Yevhenii Bereznyak Military Academy（叶夫根尼·别列兹尼亚克军事学院）
LINEture提出一种基于线性矩阵代数的新型签名密码系统，通过共享秘密和零知识证明实现安全，不依赖传统难题，利用矩阵变换维度选择提升安全性。
2026-01-11 cs.CR
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
Quantum Algorithm for Optimization and Polynomial System Solving over Finite Field and Application to Cryptanalysis
在本文中，我们给出了两个基本计算问题的量子算法：解决有限域上的多项式系统和优化，其中目标函数和约束的参数取值于有限域或整数的有界区间。量子算法可以解决这些问题与任何给定的成功概率和多项式的运行时复杂性的大小的输入，不等式约束的程度，和条件数的某些矩阵导出的问题。因此，当这些问题的条件数很小时，我们实现了指数加速。作为应用，给出了密码学中三个基本计算问题的量子算法：带噪声的多项式系统问题、最短整数解问题、最短向量问题以及基于格的NTRU密码系统的密码分析。结果表明，这些问题和NTRU只有在其条件数较大时才能抵抗量子计算机攻击，因此条件数可以作为基于格的后量子密码系统的新判据.
2018-10-07 cs.CC cs.CR cs.SC
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 a public key encryption scheme based on QC-LDPC and QC-MDPC codes
这封信提出了一个密码分析的修改McEliece密码系统最近提出的Moufek，Guenda和Gulliver [24]。该系统基于准循环LDPC码和准循环MDPC码的并置。我们的攻击的思想是找到一个替代的置换矩阵连同一个等价的LDPC码，允许解码的任何密文具有非常高的概率。我们还应用了一种新的技术来确定该方案的弱密钥[4]。结果表明，弱密钥的概率足够高，可以排除该变体作为一个可能的安全加密方案。
2017-12-06 cs.CR cs.IT math.IT
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
On the cryptanalysis of the generalized simultaneous conjugacy search problem and the security of the Algebraic Eraser
代数橡皮擦（AE）是一种加密原语，可用于隐藏某些代数密码系统中的信息。彩色Burau密钥协商协议（CBKAP）是由I。Anshel，M. Anshel，D. Goldfeld和S. Lemieux在2006年提出了一种适合在具有有限计算资源的平台上使用的协议，例如RFID和无线传感器。2009年A. Myasnikov和A. Ushnakov提出了对CBKAP的攻击，试图击败广义同时共轭搜索问题，这是CBKAP的公钥计算问题。在本文中，我们研究这种攻击的有效性。我们的发现是，攻击的成功仅来自于将其应用于短密钥，并且使用适当的密钥，攻击在100%的情况下失败，并且不会对CBKAP构成威胁。此外，该攻击对CBKAP做出了在实际实现中不成立的假设，因此不会对应用程序中使用CBKAP构成威胁。
2011-05-05 cs.CR math.GR
Security analysis of an audio data encryption scheme based on key chaining and DNA encoding
最近，Naskar，P.K.提出了一种用于音频数据加密的新加密方案，该密码系统是基于置换-置换加密结构，在置换阶段使用DNA编码，其中密钥生成基于密钥链算法，该算法使用逻辑混沌映射为每个明文块生成新的密钥块。在对该方案的作者进行了一些统计测试后，他们声称他们的密码系统是鲁棒的，可以抵抗传统的密码分析攻击。相反，在本文中，我们证明了相反的情况：该方案对选择的密文和明文攻击非常弱，因此只有两个32字节大小的选择的明文足以恢复用于加密的等效密钥。该密码系统的洗牌过程设计是脆弱的，允许我们恢复未知的原始明文应用重复的洗牌。我们的研究证明，该方案是非常弱的，不应该用于任何信息安全或密码的关注。然后概述了从这篇密码分析论文中吸取的经验教训，以便在进一步的设计和建议中加以考虑。
2019-10-19 cs.CR cs.MM
Breaking Symmetric Cryptosystems using Quantum Period Finding
由于Shor的算法，量子计算机对公钥密码术构成了严重威胁。这促使加密社区寻找量子安全的解决方案。另一方面，量子计算对密钥加密的影响却鲜为人知。在本文中，我们考虑攻击对手可以查询一个预言机实现一个加密原语在量子叠加的不同状态。这个模型给了很多的权力，对手，但最近的结果表明，它仍然是可能的，以建立安全的密码系统在it. We研究应用的量子程序称为西蒙的算法（最简单的量子周期发现算法），以攻击对称密码系统在这个模型中。按照以前的工作在这个方向上，我们表明，几个经典的攻击的基础上找到碰撞可以大大加快使用西蒙的算法：找到一个碰撞需要$Ω(2^{n/2})$查询在经典的设置，但当碰撞发生一些隐藏的周期性，它们可以找到只有$O(n)$查询的量子模型。我们得到的攻击具有非常强的含义。首先，我们证明了最广泛使用的认证和认证加密操作模式（例如CBC-MAC，PMAC，GMAC，GCM和OCB）在这个安全模型中完全被破坏。我们的攻击也适用于许多CAESAR候选者：CLOC，AEZ，COPA，OTR，POET，OMD和Minerator。与加密模式的情况相比，这是相当令人惊讶的：Anand等人表明，标准模式在量子安全的PRF下是安全的。其次，我们表明，西蒙的算法也可以应用到幻灯片攻击，导致一个经典的对称密码分析技术在量子模型的指数加速。
2016-06-08 cs.CR quant-ph
Resolution of Linear Algebra for the Discrete Logarithm Problem Using GPU and Multi-core Architectures
在密码分析中，求解离散对数问题（DLP）是评估许多公钥密码系统安全性的关键。在有限域的乘法子群中攻击DLP的指数演算方法需要求解模大素数的大型稀疏线性方程组。本文将介绍如何在基于GPU和多核的集群上运行此计算，并采用InfiniBand网络。更具体地说，我们提出的稀疏线性代数算法，在文献中提出的，特别是块Wiedemann算法。我们讨论了并行化的中心矩阵-向量积运算从算法和实际的角度来看，并说明我们的方法是如何有助于最近的记录大小的DLP计算GF（$2^{809}$）。
2014-12-04 cs.CR
Design and Analysis of Pairing-Friendly Elliptic Curves for Cryptographic Primitives
本研究围绕配对友好椭圆曲线展开，构建其构造与安全评估框架，同时针对基于身份加密的密钥托管等问题，提出两种无托管的安全加密与签名方案，为资源受限环境下的高安全密码应用提供支撑。
2023-07-13 cs.CR
