A New Cipher Based on Feistel Structure and Chaotic Maps

الأنظمة الفوضوية اثبتت فائدتها وكفاءتها وفعاليتها في علم التشفير, وخلال هذا العمل تم اقتراح نظام تشفير جديد بالأعتماد  على هيكلية نظام تشفير Feistel مع الأنظمة الفوضيةChaos Systems) ) مع حجم  مفتاح متغير طبقا لحجم الرسالة الواضحة او النص الواضح. مقارنة مع شفرات الأنظمة القديمة التقليدية مثل الشفرات التي اعتمدت في تصميمها على هيكلية Feistel .عمليات التشويش والانتشار ستتضمن هنا صناديق ديناميكية متغيرة السلوك خاصة بالاستبدال, وصناديق ديناميكية متغيرة السلوك خاصة بالتعويض ,والتي تتولد مرة واحدة فقط وتعتبر ثابتة.             بينما بأستخدام نظام التحويلات الفوضوية ((Chaotic Maps والذي يسمى نظام التشفير المقترح بالأعتماد على هيكلية Feistel والأنظمة الفوضوية ((CPFCS هنا جعلنا عملية التشويش والأنتشار تعتمد على سلوك ديناميكي متغير بالأعتماد على نظام التحويلات القياسية ونظام Lorenz الفوضوي , الأول يستخدم للتعويض والثاني يستخدم لعمليات التبديل .             نظام التشفير المقترح يستخدم نفس العمل (نفس الطريقة او الستراتيجية) لكلا العمليتين; التشفير وفك التشفير ,الشفرة المقترحة تعمل على اكثر من 500 بايت (4000 بت), اي استخدام نظام التشفير الكتلي للنص القابل للقراءة (النص الواضح) بأستخدام ستة جولات six rounds)). من ضمن العامل الأساسي للشفرة خطوة العمليات الخاصة بحساب Round Function هو بناء جدول ديناميكي بالأعتماد على المعايير القياسية ثنائية الأبعاد , استخدم لتحسين التعقيد وزيادة الغموض والانتشار للنص المشفر. ايضا استخدام الدالة اللوجستية Logistic Map ثلاثي الأبعاد استخدم لتوليد سلاسل الأرقام الثنائية (binary sequence) للمفتاح, وايضا توليد صناديق الأستبدال الديناميكية لزيادة الغموض . ثلاثة صور متغيرة الحجم وثلاثة اطوال مختلفة الطول طبقت في النظام المقترح , والنتائج للنظام المقترح واختبارات الأمنية اثبتت امكانية تطبيق النظام المقترح في حماية وأمن البيانات.Chaotic systems have been proved to be useful and effective for cryptography. Through this work, a new Feistel cipher depend upon chaos systems and Feistel network structure with dynamic secret key size according to the message size have been proposed. Compared with the classical traditional ciphers like Feistel-based structure ciphers, Data Encryption Standards (DES), is the common example of Feistel-based ciphers, the process of confusion and diffusion, will contains the dynamical permutation choice boxes, dynamical substitution choice boxes, which will be generated once and hence, considered static,             While using chaotic maps, in the suggested system, called Chaotic-based Proposed Feistel Cipher System (CPFCS), we made the confusion and diffusion in dynamical behavior based on Standard and Lorenz maps. The first is used for substitution, and the second one for permutation operations .A proposed cryptographic system uses the same work (the same way) for both enciphering and deciphering. The proposed cipher operates on more than 500 bytes (4000-bit) readable text blocks by six round computing. Within the basic operator of the cipher, i.e., in the function of the round F, a dynamical lookup table 2D standard map system is used to enhance the complexity and diffusion of the unreadable text. Also, a 3D Logistic map used for key sequence generator and chaos based dynamical Initial Permutation (dynamical IP) are used to increase the diffusion and confusion. Three different image sizes and three different text length were implemented in CPFCS.  The results of the proposed system and security tests improve the applicability of PFCS in the data protection and security