Over the last few decades, tremendous and exponential expansion in digital contents together with their applications has emerged. The Internet represents the essential leading factor for this expansion, which provides low-cost communication tools worldwide. However, the main drawback of the Internet is related to security problems. In order to provide secure communication, enormous efforts have been spent in the cryptographic field. Recently, cryptographic algorithms have become essential for increasing information safety. However, these algorithms require random keys and can be regarded as compromised when the random keys are cracked via the attackers. Therefore, it is substantial that the generation of keys should be random and hard to crack. In this paper, this is guaranteed via one of the most efficient nature-inspired algorithms emerged by inspiring the movements of stars, galaxies, and galaxy superclusters in the cosmos that can be utilized with a mathematical model (magic cube) for generating hardly cracking random number keys. In the proposed cryptographic system, the Modified Galactic Swarm Optimization (GSO) algorithm has been utilized in which every row and column of magic cube faces are randomly rotated until reaching the optimal face, and the optimal random elements are selected as optimal key from the optimal face. The generated optimized magic cube keys are used with several versions of RC6 algorithms to encrypt various secret texts. Furthermore, these generated keys are also used for encrypting images using the logical XOR operation. The obtained results of NIST tests proved that the generated keys are random and uncorrelated. Moreover, the security of the proposed cryptographic system was proved
За последние несколько десятилетий произошло огромное экспоненциальное расширение цифрового контента вместе с его приложениями. Важнейшим ведущим фактором для этого расширения является Интернет, который обеспечивает недорогие средства коммуникации по всему миру. Однако главный недостаток Интернета связан с проблемами безопасности. Для обеспечения безопасной связи были потрачены огромные усилия в области криптографии. В последнее время криптографические алгоритмы стали незаменимыми для повышения информационной безопасности. Однако эти алгоритмы требуют случайных ключей и могут считаться скомпрометированными при взломе случайных ключей злоумышленниками. Поэтому важно, чтобы генерация ключей была случайной и трудновзламываемой. В данной статье это обеспечивается с помощью одного из наиболее эффективных алгоритмов, вдохновленных природой, созданных по принципу движения звезд, галактик и сверхскоплений галактик в космосе, которые можно использовать с математической моделью (магическим кубом) для генерации трудновзламываемых случайных числовых ключей. В предлагаемой криптографической системе был использован алгоритм модифицированного метода роя галактик (МРГ), в котором каждая строка и столбец граней магического куба произвольно вращаются до достижения оптимальной грани, а оптимальные случайные элементы выбираются в качестве оптимального ключа от оптимальной грани. Сгенерированные оптимизированные ключи магического куба используются с несколькими версиями алгоритмов RC6 для шифрования различных секретных текстов. Кроме того, эти сгенерированные ключи также используются для шифрования изображений с помощью логической операции исключающее ИЛИ. Полученные результаты тестов NIST доказывают, что сгенерированные ключи являются случайными и некоррелированными. Кроме того, была доказана безопасность предлагаемой криптографической системы.
За останні кілька десятиліть відбулося величезне експоненціальне розширення цифрового контенту разом з його додатками. Найважливішим провідним фактором для цього розширення є Інтернет, який забезпечує недорогі засоби комунікації по всьому світу. Однак головний недолік Інтернету пов'язаний з проблемами безпеки. Для забезпечення безпечного зв'язку були витрачені величезні зусилля в області криптографії. Останнім часом криптографічні алгоритми стали незамінними для підвищення інформаційної безпеки. Однак ці алгоритми вимагають випадкових ключів і можуть вважатися скомпрометованими при зломі випадкових ключів зловмисниками. Тому важливо, щоб генерація ключів була випадковою і важкозламуваною. У даній статті це забезпечується за допомогою одного з найбільш ефективних алгоритмів, натхнених природою, створених за принципом руху зірок, галактик і зверхскупчень галактик в космосі, які можна використовувати з математичною моделлю (магічним кубом) для генерації важковзламуваних випадкових числових ключів. У запропонованій криптографічній системі був використаний алгоритм модифікованого методу рою галактик (МРГ), в якому кожен рядок і стовпець граней магічного куба довільно обертаються до досягнення оптимальної грані, а оптимальні випадкові елементи вибираються в якості оптимального ключа від оптимальної грані. Згенеровані оптимізовані ключі магічного куба використовуються з декількома версіями алгоритмів RC6 для шифрування різних секретних текстів. Крім того, ці згенеровані ключі також використовуються для шифрування зображень за допомогою логічної операції виключне АБО. Отримані результати тестів NIST доводять, що згенеровані ключі є випадковими і некорельованими. Крім того, була доведена безпека запропонованої криптографічної системи.