Unconditionally secure encryption and local randomness

Bc. Zdenek Kolář

Bachelor's thesis

Abstract:

Cílem této práce bylo prozkoumat absolutně bezpečné šifrování. Shrnuli jsme základní poznatky o one-time padu a určili hlavní problémy této šifry. V další kapitole jsme představili nový formalizmus pro popis šifer. Prozkoumali jsme šifrovací systémy, u kterých množiny zpráv, zašifrovaných zpáv a klíčů mají obecně různou velikost, a ukázali jsme, že některé z těchto systémů jsou non-malleabilní a odolné proti known plaintext útoku. Prouzkoumali jsme také systémy s většími počty možných zašifrovaných zpráv, které dokáží zajistit nejen bezpečnost, ale také autentizaci a jsou tedy schopné odhalit nepovolenou změnu zprávy.

Abstract:

The objection of this thesis was to explore unconditionally secure encryption. We sum up the basic results about one-time pad and specify the most significant problems of this cipher. In the next chapter we present a new formalism for describing cryptosystems. We explore secrecy systems where plaintext space, cryptotext space and key space have generally different sizes and we show how some of these cryptosystems can ensure non-malleability as well as resistance against a certain type of known plaintext attack. Finally, we show cryptosystems with larger cryptotext spaces that provide not only secrecy but also authentication and are therefore able to detect unauthorized changes in the cryptotext.

Keywords

Perfect secrecy, unconditionally secure encryption, one-time pad, non-malleability, authentication.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 25. 6. 2009
• Supervisor: doc. RNDr. Jan Bouda, Ph.D.
• Reader: prof. RNDr. Václav Matyáš, M.Sc.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / field:
Informatics / Informatics