Application of Quasigroups in Cryptography and Data Communications

In the past decade, quasigroup theory has proven to be a fruitfull field for production of new cryptographic primitives and error-corecting codes. Examples include several finalists in the flagship competitions for new symmetric ciphers, as well as several assimetric proposals and cryptcodes. Since the importance of cryptography and coding theory for secure and reliable data communication can only grow within our modern society, investigating further the power of quasigroups in these fields is highly promising research direction. Our team of researchers has defined several research objectives, which can be devided into four main groups: 1. Design of new cryptosystems or their building blocks based on quasigroups - we plan to make a classification of small quasigroups based on new criteria, as well as to identify new optimal 8–bit S-boxes produced by small quasigroups. The results will be used to design new stream and block ciphers. 2. Cryptanalysis of some cryptosystems based on quasigroups - we will modify and improve the existing automated tools for differential cryptanalysis, so that they can be used for prove the resistance to differential cryptanalysis of several existing ciphers based on quasigroups. This will increase the confidence in these ciphers. 3. Codes based on quasigroups - we will designs new and improve the existing error correcting codes based on combinatorial structures and quasigroups. 4. Algebraic curves over finite fields with their cryptographic applications - using some known and new tools, we will investigate the rational points on algebraic curves over finite fields, and explore the possibilities of applying the results in cryptography

Подобрувања во податочна комуникација

Истражувањата во овој проект ќе бидат во неколку насоки: - Испитување на перформансите на крипто-кодовите базирани на квазигрупи за корекција на burst грешки. - Изработка на каталог за примитиви во лесната криптографија (lightweight cryptographic primitives). - Анализа на примери на безбедносна евалуација на некои енкрипциски шеми. - Анализа на можностите за подобрување на Blockchain технологијата. - Oпределување на некои сеуште неиспитани особини на eден код за детекција на грешки

Анализа на нови методи за подобрување на безбедноста во податочната комуникација

- Испитување на перформансите на крипто-кодовите базирани на квазигрупи за корекција на burst грешки. - Анализа на мрежни протоколи кои се користат во IoT за откривање на нови скриени канали и заштита од нив. - Преку соодветни измени, ќе биде направен обид да се намали веројатноста на неоткриени грешки на еден код за откривање на грешки. - Испитување на перформансите на крипто кодовите базирани на квазигрупи за пренос на слики низ Gilbert-Elliot burst каналот. - Анализа на можностите за примена на квазигрупни трансформации за кодирање во peer to peer мрежи. - Анализа на безбедноста при управување со ризици. - Анализа на примери на безбедносна евалуација на некои енкрипциски шеми. - Анализа на можностите за подобрување на Blockchain технологијата. - Oпределување на некои сеуште неиспитани особини на eден код за детекција на грешки

Gaussian channel transmission of images and audio files using cryptcoding

Random codes based on quasigroups (RCBQ) are cryptcodes, i.e. they are error-correcting codes, which provide information security. Cut-Decoding and 4-Sets-Cut-Decoding algorithms for these codes are defined elsewhere. Also, the performance of these codes for the transmission of text messages is investigated elsewhere. In this study, the authors investigate the RCBQ's performance with Cut-Decoding and 4-Sets-Cut-Decoding algorithms for transmission of images and audio files through a Gaussian channel. They compare experimental results for both coding/decoding algorithms and for different values of signal-to-noise ratio. In all experiments, the differences between the transmitted and decoded image or audio file are considered. Experimentally obtained values for bit-error rate and packet error rate and the decoding speed of both algorithms are compared. Also, two filters for enhancing the quality of the images decoded using RCBQ are proposed