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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

On the Security of Designing a Cellular Automata Based Stream Cipher

verfasst von : Swapan Maiti, Shamit Ghosh, Dipanwita Roy Chowdhury

Erschienen in: Information Security and Privacy

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Over the years Cellular Automata (CA) have been getting importance as a better crypto-primitives in designing stream ciphers. Wolfram identified Rule 30 as a powerful nonlinear function for cryptographic applications. However, Rule 30 CA is vulnerable against Meier and Staffelbach (MS) attack. This paper analyzes maximum period nonlinear CA (M-NHCA) which is shown to be secure against MS attack. We present a new design construction of a stream cipher employing the maximum period nonlinear CA and linear CA in conjunction with a rotational symmetric bent function. The proposed cipher has also been analyzed in aspect of almost all the known attacks in particular, the fault attack against which most of the eStream candidates like Grain-128 are vulnerable.

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Fußnoten
1
Bent function possesses the highest possible nonlinearity.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Chaudhuri, P.P., Roy Chowdhury, D., Nandi, S., Chattopadhyay, S.: Additive Cellular Automata: Theory and Applications. IEEE Computer Socity Press, Los Alamitos (1997)MATH Chaudhuri, P.P., Roy Chowdhury, D., Nandi, S., Chattopadhyay, S.: Additive Cellular Automata: Theory and Applications. IEEE Computer Socity Press, Los Alamitos (1997)MATH
3.
Zurück zum Zitat Ghosh, S., Sengupta, A., Saha, D., Chowdhury, D.R.: A scalable method for constructing non-linear cellular automata with period \(2^n-1\). In: Wąs, J., Sirakoulis, G.C., Bandini, S. (eds.) ACRI 2014. LNCS, vol. 8751, pp. 65–74. Springer, Cham (2014). doi:10.1007/978-3-319-11520-7_8 Ghosh, S., Sengupta, A., Saha, D., Chowdhury, D.R.: A scalable method for constructing non-linear cellular automata with period \(2^n-1\). In: Wąs, J., Sirakoulis, G.C., Bandini, S. (eds.) ACRI 2014. LNCS, vol. 8751, pp. 65–74. Springer, Cham (2014). doi:10.​1007/​978-3-319-11520-7_​8
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7.
Zurück zum Zitat Wolfram, S.: Cryptography with cellular automata. In: Williams, H.C. (ed.) CRYPTO 1985. LNCS, vol. 218, pp. 429–432. Springer, Heidelberg (1986). doi:10.1007/3-540-39799-X_32 Wolfram, S.: Cryptography with cellular automata. In: Williams, H.C. (ed.) CRYPTO 1985. LNCS, vol. 218, pp. 429–432. Springer, Heidelberg (1986). doi:10.​1007/​3-540-39799-X_​32
Metadaten
Titel
On the Security of Designing a Cellular Automata Based Stream Cipher
verfasst von
Swapan Maiti
Shamit Ghosh
Dipanwita Roy Chowdhury
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-59870-3_25

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