Slide attack and its applications

Abstract

Blok şifreler, büyük boyuttaki verilerin şifrelenmesinde kullanılan bir şifreleme yöntemidir.Bu verilere örnek olarak, kamusal bilgiler, bankacılık işlemlerinde kullanılan bilgiler,sağlık sektöründe kullanılan bilgiler örnek olarak gösterilerbilir. Teknolojik gelişmelerneticesinde blok şifrelere küçük boyuttaki verilerin şifrelenmesinde de ihtiyaç duyulmaktadır.Örnek olarak, akıllı kartlarda, araba anahtarlarında, kısacası nesnelerin internetiolarak adlandırılan yapıların büyük bir kısmında blok şifreler kullanılmaktadır.Bu tür şifreleme sistemlerine, hafif siklet kriptosistemler denmektedir. Blok Şifrelere yapılan en ünlü ataklar lineer ve diferansiyel kriptanaliz yöntemleridir. Fakat hafifsiklet algoritmalar bu ataklardan etkilenmemektedir. Çünkü hafif siklet algoritmalarıngüvenliği, dizayn kriterleri ile birlikte tur sayısının çok fazla olmasıdır. Yine de bualgoritmaların zayıf olduğu kriptanaliz yöntemleri bulunmaktadır. Kaydırma ataklarıbunlardan biridir. Kaydırma atakları tur sayısından bağımsız olarak uygulanmaktadır.Bu nedenle özellikle hafif siklet algoritmalar için önemli bir tehdit oluşturmaktadır.Bu tezde kaydırma ataklarının temellerinden ve matematiksel altyapılarından bahsedilecektir.Ayrıca kaydırma ataklarını daha iyi anlamak için örnek uygulamalar anlatılmaktadır.Buna ek olarak bir hafif siklet algoritması olan PRESENT'in sadeleştirilmiş versiyonunabir atak önerilmiştir.

Block ciphers, widely used in cryptography, have been designed to encrypt large amountof data such as public sector services, banking services, Healthcare contributions. Withthe increment of technological developments, they have also been started to be usedfor small data in industrial products such as Internet of Things, smart cards, car keysetc. These types of cryptosystems are called as lightweight cryptosystems. Similar toother cryptographic algorithms, the ones used in lightweight systems need to be testedtowards cryptanalytic techniques. The most common techniques are differential andlinear cryptanalysis. However, they become less efficient when the number of roundsin algorithms is increased. At this point, a new method called slide attack which isindependent of the number of rounds is developed.This thesis focuses on the fundamentals of the slide attack and especially how it workson block ciphers. Additionally, some applications that will be beneficial to understandslide attack is given. Moreover, we give a practical attack to a variant of PRESENTlightweight block cipher.