رمزنگاری کلید متقارن با آتاماتای سلولی

استفاده از آتاماتای سلولی در زمینه ی رمزنگاری، در سال های اخیر مورد توجه خاصی قرار گرفته و تمرکز اصلی کارهای انجام شده در این زمینه بر روی رمزهای متقارن بوده است. رمزهای متقارن به دو دسته ی رمزهای جریانی و رمزهای بلوکی تقسیم می شوند. در زمینه ی رمزهای جریانی، آتاماتای سلولی به عنوان یک مولد اعداد تصادفی مورد استفاده قرار می گیرد. فعالیت ها در این حوزه بر روی یافتن قوانینی که منجر به تولید اعداد تصادفی بهتری شوند، متمرکز بوده است. در حوزه ی رمزهای بلوکی، آتاماتای سلولی غیر یک شکل با یک نحوه ی تخصیص قوانین به سلول-های آتاماتا، به عنوان کلید، مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین، استفاده از آتاماتای سلولی یک شکل که قسمتی از پیکربندی اولیه اش به عنوان کلید سیستم رمز در نظر گرفته شده، نیز در میان کارهای انجام شده به چشم می خورد. در این پایان نامه، مجموعه ای از معیارها به منظور ارزیابی قوانین مورد استفاده در رمزنگاری ارایه می شود و قوانین متقارن بولی از شعاع یک با استفاده از این معیارها بررسی می شوند. قوانین انتخاب شده به وسیله معیارها نتایج خوبی را در تولید اعداد تصادفی از خود نشان می دهند. در ادامه، یک مجموعه از قوانین متقارنِ بولی با شعاع دو، به وسیله ی آلگوریتم ژنتیک برای استفاده در رمزنگاری پیشنهاد می شود. در فرایند یافتن قوانین به وسیله ی آلگوریتم ژنتیک، معیارهای پیشنهاد شده، به عنوان تابع برازش مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین، قوانینِ ترکیبی و قوانینِ ترکیبی جمعی به عنوان نوع خاصی از قوانین برای آتاماتای سلولی حافظه دار تعریف و پیشنهاد می شوند. در ادامه، یک مدل ماتریسی برای قوانین ترکیبی جمعی پیشنهاد می شود. همچنین، یک آلگوریتم رمز متقارن برای تصاویر بر اساس نوع خاصی از قوانین ترکیبی جمعی اریه می گردد و امنیت سیستم رمز پیشنهادی به کمک آزمون های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد.