Проектирование и разработка информационных систем

разделить на 8 частей по 7 бит (8-ой бит не используется при шифровании), то 
в некоторых экспериментах удавалось определить полностью одну из частей, 
например: 
оригинальный ключ: 
1100001x1111011x0010111x1000011x0110001x1111011x0010111x1000011x 
найденный ключ: 
0100111x1111011x0001111x0000111x0001111x0000111x?011101x1000?01x 

---

100 
В случае AES лучшим результатом количества найденных бит к длине 
ключа является 55 из 128 бит (0,4296), количества корректно определенных бит 
к длине ключа является 30 из 128 бит (0,2343).
4.4.2 Исследование параметров генетического алгоритма.
 
1. Количество поколений
Параметры алгоритма:
Размер популяции: 1000
Число элитных особей: 20
Коэффициент мутации: mrate — 0,02
Полученные результат показали, что результаты в целом не 
существенно зависят от количества поколений (см. рис. 4.7).
Рисунок 4.7 - Зависимость найденных и корректных бит от количества 
поколений

---

101 
2. Размер популяции
Параметры алгоритма:
Количество поколений: 4000
Число элитных особей: 20
Коэффициент мутации: mrate — 0,02
При криптоанализе алгоритма AES увеличение размера популяции и 
сохранение остальных параметров показало существенное ухудшение 
результатов (см. рис. 4.8). Количество найденных бит стремится к нулю. 
Фиксация бит зависит от размера популяции (3-7), (3-8). Фиксация бит 
происходит по исследованиям всех особей последнего поколения. 
В случае DES размер популяции существенного влияния не оказывает. 
Рисунок 4.8 - Зависимость найденных и корректных бит от размера популяции

---

102 
3. Число элитных особей, остающихся на следующее поколение
Параметры алгоритма:
Количество поколений: 8000
Размер популяции 800
Коэффициент мутации: mrate — 0,02
Число элитных особей коррелирует с числом поколений и размером 
популяции. Например, для количества поколений 4000 и размера популяции 
250 лучшие результаты для алгоритма AES получены при количестве элитных 
особей 20: найдено 128, корректных 65. Для количества поколений 8000 и 
размера популяции 500 лучшие результаты для алгоритма AES получены при 
количестве элитных особей 30: найдено 128, корректных 66. 
При достижении некоторого значения элитных особей качество получаемых 
результатов перестает улучшаться (см. рис. 4.9). 
Рисунок 4.9 - Зависимость найденных и корректных бит от количества элитных 
осообей

---

103 
4. Параметр мутации
Параметры алгоритма:
Количество поколений: 4000
Размер популяции: 250
Число элитных особей: 20
С увеличением параметра мутации, качество получаемых результатов 
ухудшалось, так как происходит вырождение поколений. Лучшие результаты 
были получены для алгоритма шифрования AES при параметре мутации 0,02. 
Для алгоритма DES параметр мутации 0,03 дал лучший результат (см. рис. 
4.10).
Рисунок 4.10 - Зависимость найденных и корректных бит от параметра 
мутации
По итогам всех проведенных экспериментов можно сделать вывод, что 
использование генетического алгоритма, дает более положительный результат 

---

104 
по сравнению с использованием муравьиного алгоритма. В случае DES 
лучшим результатом количества найденных бит к длине ключа является 54 из 
56 бит (0,9642), количества корректно определенных бит к длине ключа 
является 34 из 56 бит (0,6071). 
Если ключ DES разделить на 8 частей по 7 бит (8-ой бит не 
используется при шифровании), то удавалось определить полностью одну – две 
части, например:
оригинальный ключ: