Cryptanalysis of classical ciphers with ant algorithms

Mekhaznia, Tahar; Menaï, Mohamed El Bachir

doi:10.1504/ijmheur.2014.065159

Cited by 9 publications

(3 citation statements)

References 29 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…An intelligent agent for cryptanalysis of S-AES with only one plaintext was proposed by Rania Saeed and Ashraf Bhery [26]. Moreover, several works have addressed the metaheuristic attacks on stream ciphers, modern symmetric block ciphers, and classical ciphers [27][28][29][30][31]. In [32], authors concentrated on the cryptanalysis of classical ciphers, such as substitution, transposition, and Vigenere ciphers, using a variety of well-liked metaheuristics, including EA, ACO, PSO, and cuckoo search algorithms.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

On the Cryptanalysis of a Simplified AES Using a Hybrid Binary Grey Wolf Optimization

Rizk-Allah,

Abdulkader,

Elatif

et al. 2023

Mathematics

View full text Add to dashboard Cite

Cryptosystem cryptanalysis is regarded as an NP-Hard task in modern cryptography. Due to block ciphers that are part of a modern cipher and have nonlinearity and low autocorrelation in their structure, traditional techniques and brute-force attacks suffer from breaking the key presented in traditional techniques, and brute-force attacks against modern cipher S-AES (simplified-advanced encryption standard) are complex. Thus, developing robust and reliable optimization with high searching capability is essential. Motivated by this, this paper attempts to present a novel binary hybridization algorithm based on the mathematical procedures of the grey wolf optimizer (GWO) and particle swarm optimization (PSO), named BPSOGWO, to deal with the cryptanalysis of (S-AES). The proposed BPSOGWO employs a known plaintext attack that requires only one pair of plaintext–ciphertext pairs instead of other strategies that require more pairs (i.e., it reduces the number of messages needed in an attack, and secret information such as plaintext-ciphertext pairs cannot be obtained easily). The comprehensive and statistical results indicate that the BPSOGWO is more accurate and provides superior results compared to other peers, where it improved the cryptanalysis accurateness of S-AES by 82.5%, 84.79%, and 79.6% compared to PSO, GA, and ACO, respectively. Furthermore, the proposed BPSOGWO retrieves the optimal key with a significant reduction in search space compared to a brute-force attack. Experiments show that combining the suggested fitness function with HPSOGWO resulted in a 109-fold reduction in the search space. In cryptanalysis, this is a significant factor. The results prove that BPSOGWO is a promising and effective alternative to attack the key employed in the S-AES cipher.

show abstract

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

On the Cryptanalysis of a Simplified AES Using a Hybrid Binary Grey Wolf Optimization

Rizk-Allah,

Abdulkader,

Elatif

et al. 2023

Mathematics

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Інший приклад застосування роєвого інтелекту -криптоаналіз класичних шифрів методом оптимізації колонією мурах (ACO) представлено Мехазні Т. та ін. у [8].…”

Section: аналіз останніх досліджень та публікаційunclassified

Особливості Застосування Алгоритму Асо До Деяких Задач Криптоаналізу

Кубайчук

2023

SBT

View full text Add to dashboard Cite

Вимоги до інформаційної безпеки диктують неохідність розвитку нових методів криптоаналізу. Сучасний криптоаналіз спирається на математику, зокрема на теорію та методи оптимізації. Враховучи загальновизнані вимоги до зламостійкості шифрів, задача розшифрування мусить розглядатися, як задача комбінаторної оптимізації. В роботі обґрунтовується необхідність розвитку нових методів криптоаналізу із застосуванням метаевристик, міститься ретрспективний огляд публікацій за останній період в даній області. Кількість публікацій свідчить про актуальність напрямку досліджень. Розглядаються особливості застосування алгоритму АСО (Ant Colony Optimization) до задач криптоаналізу, зокрема, задачі факторизації. Описується структура і загальні принципи роботи алгоритму АСО, адаптація даного алгоритму до розв’язання конкретної задачі комбінаторної оптимізації. Розглянуто різні варіанти фітнес-функції, особливості їх застосування, способи звуження простору пошуку, правила вибору напрямку руху на графі, модифікація локального пошуку. Як один із варіантів модифікації розглядається додавання генетичних операторів кросоверу, мутації, селекції. Описано умови припинення роботи алгоритму. Обґрунтовано доцільність застосування метаевристик для розв’зання задач комбінаторної оптимізації що виникають у різних предметних областях, зокрема, у криптоаналізі. Підкреслюється, що так як теоретичні дослідження алгоритмів комбінаторної оптимізації рідко дозволяють отримувати результати, які можуть бути застосовані на практиці, то основним інструментом аналізу їх ефективності є обчислювальний експеримент.

show abstract

“…In the following years, Ali [ 12 ], Mekhaznia and Menai [ 14 ], Bhateja [ 15 ], Jain [ 16 , 21 ], and Sabonchi [ 26 ] focused on cryptanalysis of classical ciphers such as substitution, transposition, and Vigenere ciphers using many popular metaheuristics like Bees, EA, ACO, PSO and Cuckoo Search algorithms.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Breaking Data Encryption Standard with a Reduced Number of Rounds Using Metaheuristics Differential Cryptanalysis

Dworak

Boryczka

2021

Entropy

View full text Add to dashboard Cite

This article presents the author’s own metaheuristic cryptanalytic attack based on the use of differential cryptanalysis (DC) methods and memetic algorithms (MA) that improve the local search process through simulated annealing (SA). The suggested attack will be verified on a set of ciphertexts generated with the well-known DES (data encryption standard) reduced to six rounds. The aim of the attack is to guess the last encryption subkey, for each of the two characteristics Ω. Knowing the last subkey, it is possible to recreate the complete encryption key and thus decrypt the cryptogram. The suggested approach makes it possible to automatically reject solutions (keys) that represent the worst fitness function, owing to which we are able to significantly reduce the attack search space. The memetic algorithm (MASA) created in such a way will be compared with other metaheuristic techniques suggested in literature, in particular, with the genetic algorithm (NGA) and the classical differential cryptanalysis attack, in terms of consumption of memory and time needed to guess the key. The article also investigated the entropy of MASA and NGA attacks.

show abstract

Cryptanalysis of classical ciphers with ant algorithms

Cited by 9 publications

References 29 publications

On the Cryptanalysis of a Simplified AES Using a Hybrid Binary Grey Wolf Optimization

On the Cryptanalysis of a Simplified AES Using a Hybrid Binary Grey Wolf Optimization

Особливості Застосування Алгоритму Асо До Деяких Задач Криптоаналізу

Breaking Data Encryption Standard with a Reduced Number of Rounds Using Metaheuristics Differential Cryptanalysis

Contact Info

Product

Resources

About