Abstract:
در این مقاله، کدهای قطبی که به تازگی توسط Arikanارائه گردیده، برای تلفیق کدگذاری کانال و رمزنگاری استفاده شده است. بیت¬های کد قطبی به دو دسته تقسیم می¬شوند. دسته اول بیت¬هایی می¬باشند که به¬طور مجازی از کانال¬های با ظرفیت بالا عبور می-کنند که به اختصار بیت¬های با ظرفیت بالا نامیده می¬شوند و اطلاعات بر روی آن ها قرار می¬گیرد. دسته دوم بیت¬هایی می¬باشند که به¬طور مجازی از کانال¬های با ظرفیت پایین عبور می¬کنند که به اختصار "بیت¬های ثابت" نامیده می¬شوند. در طرح پیشنهادی اول از بیت¬های ثابت به عنوان کلید رمز استفاده می¬کنیم، و بر روی تمامی بیت¬های این طرح (بیت¬های اطلاعات و بیت¬های ثابت) کلید رمز قرار می¬گیرد. در واقع در طرح 8 بیتی پیشنهادی Arikan، از 8 کلید رمز استفاده می¬کنیم. سپس در ادامه این مقاله روشی ارائه می¬شود که توسط آن می¬توان تعداد کلید رمز اعمال¬شده بر روی بیت¬ها را کاهش داد. این سیستم رمزنگاری موثر و مطلوب است که در آن، علاوه بر پیچیدگی زیاد و عدم همبستگی بین بیت¬ها، از حداقل کلید رمز در آن استفاده شده باشد.
Machine summary:
این سیستم رمزنگاری موثر و مطلوب است که در آن، علاوه بر پیچیدگی زیاد و عدم همبستگی بین بیت¬ها، از حداقل کلید رمز در آن استفاده شده باشد.
با توجه به مطالب بیان¬شده و برای مقابله با حملات دشمن و همچنین برای کاهش اثرات نویز بر روی پیام، تلفیق رمزنگاری و کدگذاری کانال مورد بررسی قرار می¬گیرد که این امر باعث کاهش خطا و همچنین حفظ ساختار اصلی پیام می شود [5].
بدون انجام عمل جایگزینی بر روی بیت اطلاعات و بیت ثابت، تشخیص این بیت¬ها از یکدیگر برای دشمن امری ساده خواهد بود، پس نیاز به بیت کلید برای رمز نمودن بیت¬ها و انجام عمل جای¬گشتی بر روی آن¬ها توسط یک جعبه جای¬گشتی قبل از ورود به کانال ضروری است.
در این طرح پیشنهادی بسیار جالب با اضافه کرده یک LFSR بر روی بیت آخر هر سیستم (که با "a" نمایش داده شده است)، همبستگی بین دو بیت آخر (در این جا U6 و U7) از بین می¬رود.
اعمال دو کلید رمز بر روی بیت آخر مشاهده می¬شود که با اعمال "a" بر روی بیت آخر علاوه بر حذف LFSR، U6 می¬توان LFSR¬های U5، U3، U0 را نیز حذف نمود بدون این که همبستگی بین بیت¬ها به وجود آید.
(1) 7- سیستم 16 بیتی Arikan در طرح جدید و محاسبه پیچیدگی آن در شکل (11) طرح پیشنهادی برای سیستم 16 بیتی Arikan نمایش داده شده است: همان¬طور که مشاهده می¬کنید با اضافه کردن "a" بر روی بیت آخر (U15) تاثیر آن بر روی کل سیستم اعمال می¬شود و باعث حذف کلید لازم برای LFSR های (U14، U13، U11، U8، U7، U6، U5، U3، U0) می¬شود.