donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical Universitydonstu-685Research ArticlePHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCESФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИAPPLICATION OF ANT COLONY ALGORITHM FOR REALIZATION OF TRANSPOSITION CIPHERS CRYPT ANALYSISИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АЛГОРИТМА МУРАВЬИНЫХ КОЛОНИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ КРИПТОАНАЛИЗА ШИФРОВ ПЕРЕСТАНОВОКФатхиВладимир АхатовичFatkhiVladimir A.fatkhi@mail.ruСергеевАлександр СергеевичSergeyevAlexander S.sergeev00765@mail.ruДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical University.Russian FederationРостовское областное училище олимпийского резерваРоссияRostov Regional Sports School of Olympic Reserve.Russian Federation2011300320111111020Copyright © Fatkhi V.A., Sergeyev A.S., 20112011Фатхи В.А., Сергеев А.С.Fatkhi V.A., Sergeyev A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/685

Possibility of application of ant colony algorithms for realization of the transposition ciphers cryptanalysis  is studied. Its application to the plain text results in the cryptogram received by shifting symbols of the plain text in a certain order. It is shown how this problem can be restricted to a classical problem of allocation solved by ant colony algorithm. The solution algorithm is given. An example of ant algorithm performance is described.

Исследована возможность применения  алгоритмов муравьиных колоний для реализации криптоанализа шифров перестановок, результатом применения которых к открытому тексту является  криптограмма, получаемая путем перестановки символов открытого текста в определенном порядке. Показано, как эта проблема может быть сведена к классической задаче о назначениях, решаемой с помощью алгоритма муравьиных колоний. Приведен алгоритм решения, дан пример работы муравьиного алгоритма.

криптоанализзадача о назначенияхмуравьиный алгоритмферомоншифр перестановки.cryptanalysisproblem of allocationant algorithmpheromonetransposition cipher.ReferencesМуравьиные алгоритмы [Электрон. ресурс]. Pежим доступа: http://rain.ifmo.ru/cat/data/theory/unsorted/ant-algo-2006/article.pdfMurav'inye algoritmy [Elektron. resurs]. Pejim dostupa: http://rain.ifmo.ru/cat/data/theory/unsorted/ant-algo-2006/article.pdf. – In Russian.Макконел Д. Основы современных алгоритмов / Д. Макконел. – М.: Техносфера, 2004.Makkonel D. Osnovy sovremennyh algoritmov / D. Makkonel. – M.: Tehnosfera, 2004. – In Russian.Сергеев А.С. Исследование возможности организации криптографической атаки с использованием эволюционной оптимизации и квантового поиска при разработке систем передачи и защиты информации / А.С. Сергеев // Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: материалы 6-й всерос. науч.-техн. конф. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005. – С.61-65.Sergeev A.S. Issledovanie vozmojnosti organizacii kriptograficheskoi ataki s ispol'zovaniem evolyucionnoi optimizacii i kvantovogo poiska pri razrabotke sistem peredachi i zaschity informacii / A.S. Sergeev // Teoreticheskie i prikladnye voprosy sovremennyh informacionnyh tehnologii: materialy 6-i vseros. nauch.-tehn. konf. – Ulan-Ude: Izd-vo VSGTU, 2005. – S.61-65. – In Russian.Сергеев А.С. Применение методов генетического поиска для организации криптоанализа блочных криптосистем на примере стандарта шифрования DES / Сергеев А.С. // Научная мысль Кавказа. Прил. – Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ. – 2006. – №15. – С.185-193.Sergeev A.S. Primenenie metodov geneticheskogo poiska dlya organizacii kriptoanaliza blochnyh kriptosistem na primere standarta shifrovaniya DES / Sergeev A.S. // Nauchnaya mysl' Kavkaza. Pril. – Rostov n/D: Izd-vo SKNC VSh. – 2006. – №15. – S.185-193. – In Russian.Сергеев А.С. О возможности применения методов генетического поиска для реализации криптоанализа асимметричного алгоритма шифрования данных RSA / А.С. Сергеев // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Сер. Технические науки. – 2008. – №3. – С.48-52.Sergeev A.S. O vozmojnosti primeneniya metodov geneticheskogo poiska dlya realizacii kriptoanaliza asimmetrichnogo algoritma shifrovaniya dannyh RSA / A.S. Sergeev // Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Ser. Tehnicheskie nauki. – 2008. – №3. – S.48-52. – In Russian.Чернышев Ю.О. Исследование и разработка методов генетического поиска для реализации криптоанализа алгоритма IDEA и решения основных теоретико-числовых задач криптографии / Ю.О. Чернышев, А.С. Сергеев, Н.Н. Венцов // Вестн. РГУПС. – 2009. – №3(35). – С.70-79.Chernyshev Yu.O. Issledovanie i razrabotka metodov geneticheskogo poiska dlya realizacii kriptoanaliza algoritma IDEA i resheniya osnovnyh teoretiko-chislovyh zadach kriptografii / Yu.O. Chernyshev, A.S. Sergeev, N.N. Vencov // Vestn. RGUPS. – 2009. – №3(35). – S.70-79. – In Russian.Лебедев О.Б. Трассировка в канале методом муравьиной колонии / О.Б. Лебедев // Изв. ЮФУ. Сер. Технические науки. Тем. вып. «Интеллектуальные САПР». – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ. – 2009. – №4(93). – С.46-52.Lebedev O.B. Trassirovka v kanale metodom murav'inoi kolonii / O.B. Lebedev // Izv. YuFU. Ser. Tehnicheskie nauki. Tem. vyp. «Intellektual'nye SAPR». – Taganrog: Izd-vo TTI YuFU. – 2009. – №4(93). – S.46-52. – In Russian.Курейчик В.М. О некоторых модификациях муравьиного алгоритма / В.М. Курейчик, А.А. Кажаров // Изв. ЮФУ. Сер. Технические науки. Тем. вып. «Интеллектуальные САПР». – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ. – 2008. – №4(81). – С.7-12.Kureichik V.M. O nekotoryh modifikaciyah murav'inogo algoritma / V.M. Kureichik, A.A. Kajarov // Izv. YuFU. Ser. Tehnicheskie nauki. Tem. vyp. «Intellektual'nye SAPR». – Taganrog: Izd-vo TTI YuFU. – 2008. – №4(81). – S.7-12. – In Russian.Васильев Е.М., Свистунов А.А. Решение комбинаторных задач моделированием поведения муравьиных колоний [Электрон. ресурс]. Режим доступа:Vasil'ev E.M., Svistunov A.A. Reshenie kombinatornyh zadach modelirovaniem povedeniya murav'inyh kolonii [Elektron. resurs]. Rejim dostupa:http://www.v-itc.ru/electrotech/2008/01/pdf/2008-01-15.pdfhttp://www.v-itc.ru/electrotech/2008/01/pdf/2008-01-15.pdf. – In Russian.Dorigo M. Ant Algorithms for Discrete Optimization //Artificial Life. – 1999. – Vol.5. – No.3. – Р.137-172.Dorigo M. Ant Algorithms for Discrete Optimization //Artificial Life. – 1999. – Vol.5. – No.3. – R.137-172.Costa D., Herts А. Ants can colour graphs. // Journal of the Operation Research Society (JORS), 48:295-305, 1997.Costa D., Herts A. Ants can colour graphs. // Journal of the Operation Research Society (JORS), 48:295-305, 1997.Di Caro G. Extending AntNet for best-effort Quality-of-Service routing// Unpublished presentation at ANTS’98 – From Ant Colonies to Artifical Ants: First International Workshop on Ant Colony Optimization, October 15-16, 1998.Di Caro G. Extending AntNet for best-effort Quality-of-Service routing// Unpublished presentation at ANTS’98 – From Ant Colonies to Artifical Ants: First International Workshop on Ant Colony Optimization, October 15-16, 1998.Игнатьев. А.Л. Использование алгоритма муравьиных колоний для решения задачи маршрутизации транспортных средств [Электрон. ресурс]. Режим доступа:Ignat'ev. A.L. Ispol'zovanie algoritma murav'inyh kolonii dlya resheniya zadachi marshrutizacii transportnyh sredstv [Elektron. resurs]. Rejim dostupa:http://2009.it-edu.ru/docs/Sekziya_8/3_Ignat'ev_Ignatyev.dochttp://2009.it-edu.ru/docs/Sekziya_8/3_Ignat'ev_Ignatyev.doc. – In Russian.Романец Ю.В. Зашита информации в компьютерных системах и сетях / Ю.В. Романец, П.А. Тимофеев, В.Ф. Шаньгин. – М.: Радио и связь, 2001.Romanec Yu.V. Zashita informacii v komp'yuternyh sistemah i setyah / Yu.V. Romanec, P.A. Timofeev, V.F. Shan'gin. – M.: Radio i svyaz', 2001. – In Russian.Основы криптографии / А.П. Алферов, А.Ю. Зубов, А.С. Кузьмин, А.В. Черемушкин. – М.: Гелиос АРВ, 2002.Osnovy kriptografii / A.P. Alferov, A.Yu. Zubov, A.S. Kuz'min, A.V. Cheremushkin. – M.: Gelios ARV, 2002. – In Russian.Вагнер Г. Основы исследования операций / Г. Вагнер. – М.: Мир, 1972.Vagner G. Osnovy issledovaniya operacii / G. Vagner. – M.: Mir, 1972. – In Russian.Алгоритмы муравьиной колонии [Электрон. ресурс]. Режим доступа:Algoritmy murav'inoi kolonii [Elektron. resurs]. Rejim dostupa:http://www.wikiznanie.ru/ruwz/index.php.http://www.wikiznanie.ru/ruwz/index.php. – In Russian.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.