ABSTRACT CORRELATION ATTACK ON STREAM CIPHERS Birinci, Fatih M.Sc, Department of Mathematics Supervisor: Prof. Dr. Münevver Tezer Co-supervisor: Prof. Dr. Ismail Güloğlu September 1998, 91 pages. Pseudorandom sequences generated by linear feedback shift registers with some nonlinear combining functions have been proposed for cryptographic applica tions as a running key generators in some stream ciphers. In this correspon dence it will be shown that the number of trails to break these types of ciphers can be significantly reduced by using correlation methods. By comperison of computer simulations and theoretical result based on a statistical model, the validitiy of this analysis is demonstrated. Furthermore, a fast correlation attack will be proposed based on this idea. Then, to prevent such attacts, properties of a good choices of nonlinear functions will be proposed. Keywords : Cryptanalysis, Stream cipher, Linear feedback shift register (LFSR), Correlation, Correlation immunity. iii

oz DİZİ ŞİFRELEME SİSTEMLERİNDE İLİŞKİYE BAĞIŞIKLIK ATACI Birinci, Fat i lı Yüksek Lisans, Matematik Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Münevver Tezer Yardımcı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. İsmail Güloğlu Eylül 1998, 91 sayfa. Bu çalışmada Doğrusal Geri Beslemeli ütemeli Yazıcı tabanlı Dizi şifreleme kriptosistemleri'ne yapılan ilişkiye bağışıklık atağını inceledik. Bu tür metodları kullanarak Anahtar uzayının azaltılabileceği gösterdik. Hızlı ilişkiye bağışıklık atağı inceledik. Bu tür atakları önlemek için yapıması gerekenlerin neler olduğunu araştırdık, ilişkiye bağışık fonksiyonların nasıl üretilebileceği anlattık. Anahtar Kelimeler : Kriptoanaliz, Kayan anahtar, Doğrusal geri beslemeli ötemeli yazıcılar (DGOY), ilişkiye bağışıklık, Kapalı-anahtarlı (simetıik) kriptosistem. iv

91