A Block Cipher Algorithm based on Cellular Automata

셀룰라 오토마타를 이용한 블록 암호 알고리즘

In this paper, we introduce cellular automata and propose a new block cipher algorithm based on cellular automata. For the evaluation of performance and security, we compare the results of the proposed algorithm with them of the standard block ciphers such as DES, Rijndael regarding on avalanche effects and processing time, and analyze the differential cryptanalysis for a reduction version of the proposed algorithm. In addition, we perform the statistical tests in FIPS PUB 140-2(Federal Information Processing Standards Publication 140-2) for the output bit sequences of proposed algorithm to guarantee the randomness property.

본 논문에서는 LFSR(Linear Feedback Shift Register)의 대안으로 소개되고 있는 셀룰라 오토마타(CA: Cellular Automata)를 소개하고 이를 이용한 새로운 블록 암호 알고리즘을 제안한다. 제안된 블록 암호 알고리즘의 성능과 안전성 평가를 위해 쇄도효과와 수행속도에 대해 표준 블록 암호 알고리즘과 비교를 수행하고 또한 차분 분석법(Differential Cryptanalysis)에 대하여 제안 알고리즘에 대한 축소된 버전으로 평가를 수행한다. 부가적으로 제안 암호 알고리즘의 출력 비트열에 대하여 FIPS PUB 140-2(Federal Information Processing Standards publication 140-2)의 랜덤 수열에 대한 통계적 검정을 수행함으로써 출력 수열이 랜덤함을 보인다.