Підвищення стійкості криптоалгоритму RSA за рахунок використання генетичного алгоритму

Abstract

Проведено дослідження криптографічного алгоритму RSA щодо можливості підвищення його стійкості із застосуванням генетичного алгоритму. Запропоновано метод оптимізації вхідного повідомлення, що складається з 8 основних кроків, за допомогою генетичного алгоритму. Використовуючи три основні властивості генетичного алгоритму (відбір, схрещування та мутацію), вхідне повідомлення рандомізується, що в результаті шифрування RSA перетворюється на стохастичний шифротекст, який уже не є детермінованим і слабким до атак на основі підібраного шифротексту, і таким чином підвищується криптостійкість цього алгоритму. Статистичне тестування запропонованого вдосконалення алгоритму з використанням пакета тестів NIST STS показало високу статистичну надійність цього методу, оскільки результати тестів перебували в діапазоні 0,9–1. Порівняння результатів тестування оригінального RSA та модифікованого показало, що оригінальний алгоритм демонструє гірші показники порівняно із запропонованою його модифікацією. Десять з п’ятнадцяти тестів показали, що модифікований алгоритм RSA із вбудованим запропонованим методом оптимізації вхідного повідомлення має вищі показники на 1–3 %, що свідчить про підвищення його криптостійкості.

The research of the cryptographic algorithm RSA with regard to the possibility of increasing its stability by using genetic algorithm was made. The method of optimization of input message, that consists of 8 main steps, with the help of genetic algorithm is proposed. Using the three main properties of the genetic algorithm (ion, crossover and mutation), the input message is randomizing, which as a result of RSA encryption is transformed into a stochastic ciphertext, which is no longer deterministic and weak to attack based on ed ciphertext, and thus increases the cryptostability of this algorithm. The statistical testing of the proposed improvement of the algorithm, using the NIST STS test package, showed a high statistical reliability of this method, as the results of tests were inside 0.9-1 range. Comparison of the results of testing of the original RSA and the modified showed that the original algorithm shows worse performance compared to the proposed its modification. Ten of the fifteen tests showed that the modified RSA algorithm with the built-in proposed method for optimizing the input message has higher rates by 1-3%, which shows an increase of its cryptostability.