NEW NON-LINEAR FEEDBACK SHIFT REGISTER FUNCTIONS WITH OPTIMAL PERIODS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF NEW_NLFSR_FEEDBACK_FUNCTIONS_WITH_OPTIMAL_PERIODS.pdf Restricted to Repository staff only until 15 May 2021. Download (1MB)

Arabic Abstract

يعتبر أمن المعلومات أمراً ذو أهمية أساسية للعديد من المنظمات في مجتمعنا. تُستخدم العديد من تقنيات التشفير من أجل حماية البيانات من الوصول غير المصرح به. يُعتبر استخدام مولدات الشفرة شبه العشوائية إحدى الطرق/ الأدوات الأكثر شيوعًا في تقنيات التشفير. يُوجد هناك عدة أنواع من مولدات الشفرة شبه العشوائية المستخدمة في العديد من خوارزميات التشفير المختلفة. خلال السنوات الأخيرة، حازت سجلات الإزاحة غير الخطية ذات التغذية الراجعة (NLFSRs) على الكثير من الإهتمام في تصميم مختلف خوارزميات التشفير مثل خوارزميات شفرة التدفق (Stream Cipher) أو خوارزميات تشفير الكتلة (Block Cipher) الخفيفة لتوفير الأمن على مستوى عالٍ في أنظمة الإتصالات. بشكلٍ عام، تعتبر سجلات الإزاحة غير الخطية ذات التغذية الراجعة أكثر تعقيدًا من سجلات الإزاحة الخطية ذات التغذية الراجعة (LFSRs) لنفس الفترة. ومع ذلك، لا يوجد هناك أساس رياضي لكيفية تركيب/ إنشاء دالة التغذية الراجعة ذات الفترةِ المُثلى لمسجل الإزاحة غير الخطية. ولذلك، فإن مشكلة إيجاد دوال جديدة ذات الحجم العشوائي لمسجلات الإزاحة غير الخطية ذات التغذية الراجعة، والتي تُعطي فترات مثالية، لا تزال تشكل تحدياً صعباً. إن الفترات المثالية لأي مسجل إزاحة غير خطية ذات تغذية راجعة تنمو بإطراد من حيث حجم المسجل. لذلك، من المفيد جدًا العثور على دوال تغذية راجعة ذوات فترات مثالية لحجم مسجل كبير. هذا العمل يوضح أهمية سجلات الإزاحة غير الخطية ذات التغذية الراجعة وقوتها الأمنية في التطبيقات الحديثة بالمقارنةِ مع سجلات الإزاحة الخطية ذات التغذية الراجعة، علاوةً على ذلك، هذا العمل يقوم بتركيب/ إنشاء دوال تغذية راجعة بفترات مثالية لمسجلات ذات حجم كبير، بالإضافة إلى التحقق من الدوال الحالية لمختلف الأحجام، والتي تدعم سجلات الإزاحة غير الخطية ذات التغذية الراجعة بالفترات المثالية.

English Abstract

Information security is of fundamental importance to many organizations in our community. Cryptographic techniques are used to protect data from unauthorized access. One of the most common components in cryptographic techniques is the use of pseudorandom bit generators. There are several types of pseudorandom bit generators used in different cryptographic algorithms. In recent years, nonlinear feedback shift registers (NLFSRs) have received much attention in designing various cryptographic algorithms such as stream ciphers and lightweight block ciphers to provide high-level security in communication systems. In general, NLFSRs have much greater linear complexity than linear feedback shift registers (LFSRs) of the same period. However, there is no mathematical foundation on how to construct an NLFSR feedback function with optimal period. Therefore, the problem of finding new functions for NLFSR of arbitrary size n that give optimal periods remains challenging. The optimal periods of any feedback shift register grow exponentially in terms of the size of the register, n. Therefore, it is very beneficial to find feedback functions with optimal periods for large n. This work shows the importance of NLFSRs and their security strength in recent applications as compared to LFSRs. Moreover, it constructs new feedback functions with optimal periods for large values of n, and verifies existing functions of various register sizes, n, that provide optimal periods for NLFSRs.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Computer
Department:	College of Computing and Mathematics > Information and Computer Science
Committee Advisor:	Almuhammadi, Sultan
Committee Members:	Azzedin, Farag and Mahmoud, Muhammad
Depositing User:	IBRAHEEM AL-HEJRI (g201404380)
Date Deposited:	17 May 2018 10:14
Last Modified:	01 Nov 2019 16:40
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140723