Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   1 3 ,  No.   2 ,  Febr uar y   201 9 , pp.  649 ~ 656   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 2 .pp 649 - 656          649       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   A compr ehensi ve review  of hone y en cryption  sc hem e       Ab io dun  Esth er Om ola r a 1 , Ama n  Jantan 2 , O lud are  Isaa c A bi od u n 3   1 ,2 School  of  Co m pute r  Scie n ce s ,   Univer si ti Sain s Mal a y sia ,   Pen a ng,   Mal a y s ia    3 Depa rtment of  Com pute r  Scie n ce ,   Bingh am Unive rsit y ,   Karu, Ni ger ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   J ul   1 2 , 2 018   Re vised  N ov   27 , 2 018   Accepte d  Dec   2 7 , 201 8     W e  pre sent   a  co m pre hensive   sur ve y   of  the  Hone y   Enc r y p ti on  (H E)  sche m e .   Hone y   En cr y pt i on  is  an  enc r y pt ion  sche m e  tha t   provide s  resil i e nce   ag ai nst   brute - forc e  at t a ck  b y   serv ing  up  pla usibl e - loo king  but   fak e   pla intext   for   eve r y   inv al id   ke y   used  b y   an  in t rude r  to   de cr y pt   a  m essage .   Our   goal   is  to   furnish  rese archers  with  the   fra m ework  of   the   sche m e  not  just  for  implementa t ion  purpose  but  to  i dent if y   the  gaps   in  th e  sch eme  and  answer   the   open  quest i ons  tha t  remai n   unanswere d  b y  the   sm al l  set  of  rese arc h   ca rri ed  out   sin ce  it s  incepti on .   W e  ide n ti fi ed  two  m aj or  open  ar eas   which  ar e   the   difficulty   of  cre a ti ng  sem ant i ca l l y   and  cont ex tua lly   pl ausibl e - l ooking  and   convi nc ing  deco y   m essage   th a t  is  good  enou gh  to  fool  the   at t ac ker   int o   bel i evi ng  he  h as  the   origi n al   m es sage .   Second l y ,   t y po  prob le m ;  where   a  f ak e   pla intext   appear s  val id   to  a  le g it imate  user  wh en  he   m ista ken l y   enters  a   wrong  ke y .   Our  findi ngs  consolidate   th e  nee d  for   furthe r  rese ar ch   as  stat e - of - the - ar t  rese ar ch  fai ls  to  produc e  convi nc ing  dec o y s  tha t  ar e  good   en ough  to  kee p  the a t tacke r   from   ac qu iri ng   t he  m essage .   Ke yw or d s :   Brute - force   Deco ys   Distrib ution t ra ns f or m ing   e ncode r  ( DTE )   Honey e ncr y ption   Passwor d - base d  e ncr y ption   Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Am an  Jantan ,    School  of Com pu te r  Scie nces,     Un i ver sit i Sai ns M al ay sia , P e nang.   Em a il :  a m an@usm . m y ,  styleest2011@ gm ail.co m       1.   INTROD U CTION     T he   cra ft  of   decep ti on  is  ind is pe ns able  i n  the  eve nt  of   co nfronti ng  an  enem y.  It  enab le s  a n  env i ronm ent  wh e re  a n  ad ve rsar y  is  tra pped   into   ta king   act ion s  th at   c on s um e/ wastes  his  res ources   [1 - 3].   Em plo yi ng   de cepti on  an d  de coy  te ch niques   in  netw ork  sy stem s  help   to   detect ,  trace,   m on it or   an d  de te r  the   act ivit ie s  of  a n  a dversa ry   [ 4 - 6].   It  is   sta ge d  t o   m ake  the   adv er sary ’ s   li fe  dif fic ult  w he re  a   false   rea li ty   is   pro j ect ed   as  a  reali ty   to  hi m .  Indee d,   Sir  S un Tzu   e nca psula te d   the  art  of  decep ti on  in  a  per s picu ous   se ntence   wh e n  he   sai d,  " Th e  ar t  of  w ar  te ac hes  us   not  on  the   li kel i hood  of  the   e ne my ’ s   no t  c om ing ,   bu t  on  ou r  ow n  r ea din ess   to   r e cei ve  hi m;  not   on  the   c hance   of  his  not  attac ki ng ,   bu t   r ath e r  on  the   fact   th at  we   have   made  our  po sit io n u na s s ailab le , "   [ 7].   W e  trace  histo rical   exam ples   of   the  us e  of   deco ys  to  194 3  w he n  the  Br it ish  found  the   corpse  of   a   ho m el ess  m an  an d  wen t  t hroug h  e xtra ordinar y  le ng t h  to   fa br ic at e  his  death  a nd  c rea te d  a  pr i or   bu t  fak e   existi ng   perso nal  li fe  for  him   to  deceive  t he  Ge rm ans .  His  reali sti c  but  fa ke  pe rs ona  include d  him   been   a   captai n  in   the   m ilit ary ,  ha ving  a   fathe r  w hom   he  sen ds /rec ei ves  le tt ers   f r om   and  a   fianc ee' s  le tt er  an d  photo.   Also ,   the  B riti sh   plante d  s ome   fak e   pa pe rs  on  him   ind ic at ing   a  false  locat i on  f or   an   Alli ed  at ta ck.  O f  c ourse ,   the  Ger m ans  f ound  t he  dea d  m an ’ s  body   an d  t he  le tt ers   on  him . T hey   rea d  t he  le tt ers   a nd  belie ve d   eve r yt hin g  on  it   based  on  the  ‘ sup po se d ’  evide nce  f ound  on  him .  Su bs equ e ntly ,  they   div e rted   their   a tt ention  a nd  m i li ta r y  warfare   to   s ome   ot her  re gion.   U nkno wn  to   them ,  the y  we r e  co nned   a nd   t he  Alli ed   tro op   la nded .  For  a   long  tim e,   the  Germ an  m il i ta ry  con ti nue d   to  t hi nk  that  the re  was  a  div e rsion  e ven   a fter  t he   Alli e d   tr oop  la nd e d.   History  has  it  that th is   B riti sh   facade   of th e  hum an  deco y  sa ved ove r  f ort y (40) t housa nd  Alli ed  li ves   [ 8] .   In  rece nt  ti m es,  dec oy/hon ey   syst e m s  su ch   as   ho neypo ts ,  honey  t ok e ns,  honey   acco unts,   honeyw ords   w hich   portray   fa lse   res ource   ha ve   bee n  de ploy ed  i n  va rio us  netw ork   syst em s  to  detect ,   obser ve  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   649   –   656   650   and  th war t   at ta cks  from   cy ber crim inals   [9 - 10] .   H one y  en crypti on  (H E )   pro posed   by  Ju el s   a nd  Ri ste np a rt     [ 11 - 12 ]  is  struc ture d   unde r  the  dec oy - fr am ewor k.   It  is  an   encr ypti on  sc hem e  that  yield s  valid - looking   but  fak e  m essage  upon  decr y ptio n  with  a  wro ng  key  th us   a n  adv e rsa ry  gai ns  no  in f or m at i on  ab out  the  ori gin al  m essage.    The  a dve nt  of   hi gh s pee d  a nd  s uperc har ge d  par al le l  a nd  distri bu te d  sy stem s  (su c h  a s  G ra ph ic al   Pr oc essin g  Unit ,  Fiel d  Progr a m m able  Gate  Arrays)  pa ved   the   way  f or   ga therin g,   a naly zi ng   a nd  proce ssin g   la r ge  c hunks  of  data  of te n   re f err e d  to  a s  bi g  data  [ 13 ] .  H owever ,  t his  hu ge   advancem ent  pu t  c rypto syst em s  a t   a  disa dv a ntage   as  at ta cke rs  le ver a ge  on  the   high  c om pu ta ti on al   powe r  of  this  syst em s  to  carry  ou t  brute - fo rce   at ta cks  [ 14 ] .   A   pr e dom inant   netw ork  at ta ck   that  oft en  j e opar dizes  c om pu te rs  c onnecte d  to  a   net work  is  the   brute  f or ce   at ta ck.   E ven  th ough  c onve ntion al   e ncr y ptio n  sc hem es  c on ti nu e   to  gua ran te e  sec ur it y  by  increasin g  the   siz e  of  t he  key   or  com pu ta ti onal   in feasibil it y  of  sea rc hing  for  t he  key ,   m os t  c rypto syst em s  fail  to w it hst an d  cr ypta naly sis at ta ck  s pecifica ll y t he  br ute - fo r ce at ta ck  [ 15] .   Honey  enc ryp ti on   wa s  pro po s ed   as  a  c ounterm easur e   to  brute - f or c e   at ta ck  on  c onve ntion al   encr y ption  sc hem es  sp eci fica ll y  fo r   m in - en tro py  syst em s   li ke  pass wor ds   [ 1 1 - 12] .   It   was   ob se r ved   f ro m   stud ie s   of   pe rsi ste nt  data  br ea ch  t hat  us e rs  c ho s e  sim ple,  w eak  a nd  predic ta ble  pa sswo rds  w hic h  m akes  them   su sce ptible  to  brute  f or ce   at ta ck  [ 16 - 1 7 ] .  H on ey   e ncr y ptio n  act s  as  a   sup plem entary   encr ypti on  to  f ort ify   the   conve ntion al  P assw ord - Ba sed  En c ry ptio n (P BE) sc hem e .   Honey  enc ryp ti on   a ddresses   the  flaw s  of   pass wor d - bas ed   enc ryptio n  schem es  and  is  currently   e m plo ye d   in   s ecur i ng  m os t  password - base d   syst e m   in   the   form   of   ho ney words.  H ow e ve r ,  ho ney  e ncry ption   has  not  bee n  e m plo ye d   in  m os t  syst e m s  su c h  as ,   it s  a pp li c at ion   for  e ncr y pting  hum an   w ritt en  doc um ents  li ke   e - m ails ,  et c .  T he   c halle nge   i s  how   do  we  create   co ntext ually   and  sem antic al ly   cor re ct   deco y - m ess age   that   can  act ually   f ool  a n  at ta cke r ?   Ot her  pr ob le m s  l ike  ty po - safety   ha ve   rem ai ned  una ddres se d.  F or  insta nc e,  if   a  le gitim at e  receiver  m ist aken ly   enters   a  wro ng  pa sswo rd .   Give n  th at   dec oy  syst em   can  com plete ly   add ress   brute  f or ce   at ta ck  wh ic h  sta nd ard   e nc ryptio n  schem es  are  susc eptible   to ,  th en  the re  is  nee d   to  f os te r  rese arch   in  this  area .   M or e ov er ,  t he  cu rr e nt  ad van ce  m ade  on   quant um   co m pu te rs  pro pels  us   to  s earch  for  qu a nt um - safe  c ryptosyst e m s.  Since  al l our  e ncr y ptio n  schem es  are  ex cl us ively   ba se d   on  Ma them atical   prob le m s  wh ic h  are  est a blishe d  base d  on   the   dif fic ult y   of  s ol vin g  discrete  l og a rithm   and  nu m ber  facto ri zat ion   pro blem   [ 18 ] ,  this  pu ts   us  at   an  ‘ e ncr ypti on l ess ’  sta te   as   s oon  as   qu a ntu m   com pu te rs   s ol ve  al l   the   un de rly ing  Ma them at ics   us e d   t o  sec ure  our   m od ern  c r yptosyst em s.  The  HE   sc hem e   is  not  dev ise d   un der  th e   c ompu ta ti onal   dif ficult y  of  breaki ng  t hem   al on e  but  the  real   tric ker y  t hat  cry pt ography  was   m eant  to  be   buil t   upon  [ 10 - 12] .  Con se quently ,   ho ney  e ncr y ption  if   pro pe rly   desi gned   a nd  im ple m ent ed,  will   be   a   go od   s upple m entary   encr y ption  sc hem e  for  t he  quant u m   era.   T her e fore,   the   t ar get   of  t his  pap e r   is  to   ca pture  a nd  pr e s ent  a  synopsis  of  t he   cu rr e nt  sta te   of  H on ey   enc ryptio n  sc hem e  to   ide ntify  t he  ga ps   i n  t he   schem e  to   en able  it s  op ti m iz ation  fo r  real - li fe ap pli cat ion s.   Our  pa per   is   or ga nized   as  fo l lows .   Fir st,   w e   set   the  sta ge  by  prese nting  a  detai le d  bac kgr ound  of   honey  e nc ryption  sc hem e.  Al so ,   we   pr es ent   a n  up - to - date   re view   of  the   li te ratur e   in   HE .   F ur t her m or e ,  w e  discuss  t he  c r it eria  of  hone y  enc ryptio n,  issue s  a nd   c halle ng e s.   W e   co nclu de   with  our   propos i ti on s,   su ggest io ns  an d   ide ntific at ion o f prom isi ng  areas  for fut ur e  researc h.       2.   BACKG ROU ND OF  R ESE ARCH   W e  giv e  a   bri ef  ove rv ie w  of   the  co nventi onal   enc ryptio n  to  en sure  a  ba sic   unde rstan ding  of   how  Honey  e ncr y ption  ev olv e d.   I n  a   co nventi onal   pass w ord - ba sed  e nc ryptio n,  a n  a dv e rsa ry  perform ing   a  brute - force   at ta ck   to   ob ta in  th e  key   us ed  for   enc r ypti ng   a  m essa ge  gets  gibberi sh   ( non - un if orm   distribu ti on)   or   a n  error  sym bo l  a s  the   ex pecte d  ou t pu t   w he n  he   trie s  a   wrong   key .  T his  ou t put   is  a   po i nter   and  disti nguishe r   t hat  the  key  he  is  try ing   is  inc orr ect   and   he   co nt inu es  his  sea r ch  ti ll   he  gets  a  plausib le - lookin g   m essage  wh ic h  m ay   be  the   plainte xt.  D ur i ng  his  at ta ck ,  he  quic kly  discard s   the   m es sage  w hen  the   distri bu ti on   is  no n - un i form . T his  giv es  him   m or e  tim e  to  con ti nu e  his  searc h,   his  pro ba bili ty  of   r eco ver i ng   the  m essage/plai ntext   is  high.   Fi gu r e  1   sho ws  a  detai le d  ex pla nation  of  how   a  conve ntional   encr ypti on  schem e  sp eci fical ly  Passwor d - based  e ncr y ption re sp on ds  t o  a  bru te  f orce at ta ck .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       A com pr ehe ns i ve revi ew  o f  ho ney e ncry ption sche me   ( A biodun  Esther   O m ola r a )   651       Figure  1 .  A n  il lustrati on of t he  sett ing   of the  conv e ntio nal e ncr y ption sche m e in a  br ute - f or ce  att ack       The  se nder   en crypts  his  m es sage  us in g  a   ke y  and  a  ci ph e r .  He  sen ds   t he   ci ph e rtext   t o  t he  receive r .   The  receive r  de crypts  the  ci pherte xt  us i ng   a   decr y ption  al gorithm   and   th e  sam e  key   us ed  by  the  se nder .  A n  at ta cker   that  in te rcep ts  the  ci ph e rtext  m ay   t ry  to  rec ov e r  t he  m essage  by  rand om l y  gu e ssing   t he  key .  In   t he  conve ntion al   s et ti ng   scena rio ,  the  at ta cke r  can  im m ediat e ly   te ll   fr om   the  suppose  plain te xt  that  the   key  he   su ppli ed   is  i n c orrect   because   of  the   non - unif or m   distrib utio n  of  th e  plainte xt.   We   de scrib e  an   at ta ck   m od el   of  the HE sc hem e  briefly .   Fo r  an  e ncr y ption   C= e nc( M,  K)   of   m essage   M.  If   K  an d  M  are  draw n  f ro m   a  known  distrib ution.   The  ta r ge t  of  a n  a dv e rsa ry  is  to  rec over  t he  m essage  M.  H e  trie s  to  dec ode  C  us in g  dif f eren t  keys.  For   eve r y  key  he  trie s ,  he   gets  M1 ,...,  Mn.  F or   a   m i nim u m   entro py   distribu ti on   li ke  pass wor ds,  M  is  guara nteed  to   app ea r   on   his   li st.  This   is  pos sible  becau se   us ers   c hoos e   si m ple  password s  that   can   be  e asi ly   gu es sed .  Also ,   at ta cker s  are   awar e  of  ho w   us er s  ch oose   their  pa sswo rd s  (fr om   pr evio us ly   releas ed  de ta il s  of   le aked   pass words  on  t he  i nter net).  T her e fore,   the   s ecur it y  her e   de pends   on  the   pro ba bili ty   of  th e  ad ve rsar y   be en  a ble   to  pick   the  m e ssage  M  f r om   al l  n  possible  m essages  sho ul d  one  of  the  ke ys  he  trie d  wa s  correct .   In  t h e  even t   th a t   a n  adv e rs ar y  cor re ctly  g uesses  th e   key,   he  is  s till  s tu c k  with  a   spoof   data  and  ca nn ot  asce rtain  w hich  is   th e  co rr ec t  m e ssage  espe ci all y  wh en   he  has  no  idea  of  th e  t ar ge t  me ssag e.   H e  wins  o nly   if  he  can  de te r min e   th e   mes sage   fr om  th e   list   of  me ssa ges   he  r ecov er ed  du ri ng  his   a tt ack .   F igur e   2  sho ws  a  det ailed  e xpl ana tion   of how   hon ey  encryptio n sch em e  re sponds   to a b rute forc e at ta ck .           Figure  2 .   A n  il lustrati on of t he  sett ing   of the   H on ey   e nc ryp ti on  sc hem e   in a bru te - f or ce  at ta ck       Distrib ution  T r ansfo rm ing   E nc od e r :  H on ey   encr y ption   work s  with  a  co m po nen t  re ferr ed  to  as   the   distrib ution   t ra ns f or m ing   e nc od e r  ( DTE ).   A   DTE  is  a  pai r  of   al gorithm   DTE=  (e ncode,  decode )  that  ta kes  M  as  an  i nput  a nd  retu rn s   a  valu e  in  S   as  ou t put.  Dec od e   ta ke s  as  in put  a  value  S   an d  retu r ns   a n  ou t pu t  m essag e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   649   –   656   652   M.  H on ey   e ncry ption   i nvolv e s  a  DT E - and - then - encr ypt  process.   This  m eans  a  se nder  a pp li es  the   DT E   to  th e   or i gin al   m essage  he   inte nd s   e ncodin g  a nd  th en  us es   a ny  c onve ntio nal  e nc ryptio n  sc hem e  as   the   sec ond  la ye r   of  enc ryptio n.  The  DTE   m odel s  al l  possible   m essage  relat ive  to   the   ori gi nal  m essage  and  m aps  them   to  a   seed  sp ace   s uc h  t hat  a ny  key  su ppli ed   w he n  decr y pting  a   m essage   pro duce s  a  relat ive,   but   fa ke  m essage  from   the  or igi nal  m e ssage   an d  t his  m akes  it   dif fic ult  f or   the   ad ve rsar y  t o  determ ine  if   he   ha s  re cov e re d  the   or i gin al   m essage  or  not.  The  DTE   re pr ese nts  th e  m od el   of   the   m essage.  A   go od  DT E  is  de sign e d  to   m od el   the  m essage  distri bu ti on  well   suc h  that  if  a  see d  is  sel ect ed  unif or m ly   a t  ran do m   and   a pp li ed  to  it ,  the  m e ssage  is  recovere d.   Fi gure   3 a   a nd  3b   giv e   a  desc ript ion  of   t he  DTE   f or  en co ding  a nd   it s   rev e rse s ,   DT D   f or  decodin g  a   m essage .           Figure  3 a .   Fr a m ewo r k of D T E for  Ho ney E ncodin g     Figure  3 b .   Fr a m ewo r k of D T D   f or  Honey  De co ding       The  al gorithm  o f  the e nc od e  a nd d ec ode  proc ess of  HE  is   as  fo ll ows   [ 12 ] :       HEnc  (K,   M)    S  ¬$ enc ode (M)     R ¬$  {0,   1} n     S ’   ¬ H  (R,   K)     C ¬  S ’ ⊕   S    retur n  (R,   C)     HDec (K,   (R,   C))     S ’ ¬ H  (R,   K)     S  ¬ C  ⊕   S ’     M ¬ decod e(S)     retur n  M         H  r ep rese nts th e   crypt ographi c h as h functi on , K  re pr e sents   a  key , M   re pr e sents the   m ess age, S  represe nt s the   seed,  R  re pr e se nts a   rand om  st rin g,  C   re pr ese nts the   ci pherte xt,  a nd   ¬$   re presents   un i form   ra ndom   assignm ent .     2. 1 .      Criteria   fo r  a G ood En coder   In  order  to   c re at e  a  plausi ble /c onvin ci ng   de coy  th at   do es   no t   ex pose   the   ori gi nal  m essage  t o  the  adv e rsa ry , it i s  fun dam ental  to  kee p  in  m ind  two  crit eria :    a)   Indisti nguis ha bili ty :   Deco y  m essages  m us t  be  dif ficult   to  disti nguis h  f ro m   real  m ess ages .  S uccess f ul  decep ti on   of   a n  a dversa ry  li e s  on   the   ho ney (d ec oy)   m essa ge.  Au t om at ed  too ls   an d  hum a ns  sho uld  not b e  able  to  te ll   de coy  m essage  f ro m   true   m essage .  Dec oys   m us t  be  dr a w n   f r om   a  pr ob abili ty   distribut ion  ov e r  po s sible  m essages   sim i l ar  to  the  distri bu ti on  of   t he  plainte xt.  M odel ing   hum an  la ngua ge  re quir es  honey  m essage s  that  a ppear   a s  they   a re  us e d   in  real   w or l d.  A  good   D TE  m us t  pr od uce  convinci ng  dec oy  m essage s.  The   pro ba bili ty   of  te ll ing   deco y  from   true   m es sage   m us t  be   m ini m a l  to  su c cessf ully   deceive   the att acker .   b)   Confide ntial it y:  A  good   DTE   m us t  m od el   t he  hum an   la nguag e   a nd  at   t he   sam e   tim e  hid e  t he  st ru ct ural   inf or m at ion   of  the   ori gin al   te xt.  H um an  la ngua ge   s uc h  as  e - m ails,  hu m an - ge ner at ed   do cum ents   requir es   a  co ns ide ra ble   co ntext - an d - con te nt  rele van t   inf or m at ion .   An  enc oder   th at   does  no t   re ve al   the  str uctu r al   sk el et on  of  t he  unde rly ing  m essage/plai n te xt   pro vid es  b et te r  sec ur it y .       3.   T OOLS F OR  BUILDI NG E NCODE RS     Seve ral  sta ti stical   too ls  em pl oyed  f or   co nst ru ct in g  the  e ncode rs  to  m od el   natu ral  la ngua ge  ar e   discusse d   in t hi s secti on .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       A com pr ehe ns i ve revi ew  o f  ho ney e ncry ption sche me   ( A biodun  Esther   O m ola r a )   653   3.1 .      Pr obabil istic  Langu ag e M od el s   The  la ngua ge  m od el   is  the  pr ob a bili ty   distribu ti on  ov e r  se qu e nces  of   word s   a nd   it   is  use d  to  pre dict  the  ne xt  wor d  or   ne xt  se nten ce.  I n  t his  m od el ,  a  t raine d   n - gr am   gen e ra ti on   m od el   pr ovide s   pla us ible   le tt er   seq uen ces  wh i ch  will   loo k  ve ry  si m i la r  to  words.  Key   in   this  case  sh ould  set   up   the   init ia l   sta te   o f  the  seq uen ce   w hic h  would  le ad  t o  a  dif fer e nt   c om bin at ion   of   the  le tt ers.   It  is  us e d  t o  assig n  a  pro bab il it y  to  a   sentence . Give n  a  series   of wor ds   K 1,   K 2,   K 3. . ..... Kt . It  assi gn s  a  li kelih oo d ;     ( ) = ( 1 , 2 , 3 , … ,  )                             ( 1)     3 . 2 .      Ma r kov   Model s   A  stoc hastic   m od el   us e d  to   r epr ese nt  ra ndom ly   chan ging  syst e m s  wh ere   fu tu re  sta te s  dep e nd   on  current  sta te s   and  do  no t  de pend  on  pa st  even ts  t hat  occ urred  be fore  it .  Pr e dicta ble  e ven ts  t hat  occ ur   ov e r   tim e  are  fash ion e d  us in g  Ma rko v  m od el s.  Ma rkov   m od el   is  the  Ma rk ov   chain  w hic h  m od el s  the  sta te   of   a   syst e m  w it h  a s tochasti c  var ia ble that c ha ng e s over t i m e.      3 . 3 .      Gr amm ar  Model   or Code - b ook  Meth od   Gen e rati on m e thod  wh e re s y nt act ic al  trees an d dict io nar ie s  are use d  to  g e ner at e  p la us i bl e text o r  t he  cod e - book  wh e re a n   e xisti ng book wit h  te xt a nd int er vals is  us e d  to  en c ode  the c om bin at ion o f  t he word s.       4.   PROP OS E D MET HO DS  T O I MPROV E   THE  HO NEY  ENCR YPTI ON SC HEME   This  sect io n  de scribes  pro po sal s  from   sever al   resea rch e r s   in  the  past.   The  pro posal   sect ion   is  div ide d   i nto   t wo   gro ups.  Th e  first  par t  is  fo c us e d   on   t he   enc od e r  of   t he   DTE .  T he  s econd  par t  des cribes  pro po sal s  on ty po pr ob le m s in  HE .   T able   1 d epict s a  d escri ption o f  m od el s g i ven b y  dif f eren t a uthor s .     4.1 .       T ypo - Pr ob le ms in  H oney e ncry pt i on   In  t he HE sc he m e, a u ser   is s upplied   with a  seem ing ly  r eal   bu t  false te xt  f or  e ve ry k ey   he  supp li es.  A  sign ific a nt   dra wb ac k  with  the   HE  sc hem e  is  ty po   safety  w he n  a  le giti m a te  us er  m ist aken ly   enters  a n  in c orrec t   key.  Ty po  e rro r   is  a  se rio us   pro blem   in   HE  if  not  a dequatel y  prov i ded  f or .   This  sect io n  pro vid es   a  re vie w  of   researc h  pro po sed   un der   ty po   sec ur it y  in   honey  e ncr y ption  sc hem e .   T a ble   2  dep ic ts   a  d escri ption  of  ty po - base d  sec ur it y  so luti on  pro vide d  by d i f fe ren t  auth or s .       5.   ISSU E S  AND CH ALLE NGE S   As  discusse d  in  the   intr oduct ion   s ect ion,  H E  pro vid e s  sec ur it y  bey ond  brute - f or ce  bound;  i n  set ti ngs   wh e re  m ini m um   entro py  key s  are  us e d  to  s ecur e  m essage s.  H oweve r ,  th ere  are   ope n  ar eas  in  HE  wh i ch  need   to  be  r esea rc he d . I n  this  sect io n,   we b riefly  desc ribe som e of the  problem s o f  H E .   a.   H oney   e ncr y ption   is  dif ficult   to  ap ply  in  a   s et ti ng   w he re  t he  plainte xt  is  la r ge  or  the  di stribu ti on  of  th e  m essage  is  un known .  A   la r ge   plainte xt  requires  a  substan ti al   con te nt  to  be  us ed   to  c onstruct  the  DTE   s o  that  fak e - te xts  that  looks  li ke   the  ori gi nal  te xts  can  be  us e d  as  the   dec oy   m essage.  T he   con te nts  of   t he   deco y   m essage  al so  need  to   ha ve   a   go od  co ntext ual  m eanin g  relat ive   to   the   or igi na l  m essage.  T he   auth or s  ac knowle dged  t his  di f ficult y  in  thei r  pa per  w he n  they   pointe d  ou t  that  “... Th e  k ey  cha ll e ng es  of   honey   enc rypt ion   sc hem e  are   develo pm e nt   of  ap pro pr i ate  insta nces  of  a  new  ty pe   of  ra ndomize d  mess ag e   e ncodin g  sc he me  c alled  a  distri buti on - tra ns f ormin g  e nc od e r  ( DT E ) ”   [11 - 13] .  This  pro bl e m   was  al s o  st rengthe ned   wh e n  Ju el s   [ 9]  poi nted  out  the   c om plexity   of   encodin g  ho ne y  do c um ents,  for  instance,  e - m a il s  req uire   ge ne rati ng   fak e  but  sem antic all y  and   co nte xtu al ly   reali sti c  natu ral  la ngua ge   m essage.    b.   Hav i ng  a   c on te xt - sensiti ve  de coy p r oduce s  good   insta nces  of  the m essage  b ut if  not  co rrec tl y   con struct ed   will   rev eal   the   structu re  of   t he   or i gin al   m es sage  giv in g  th e  adversa ry  an   uppe r   ha nd/hi gh   pro ba bili ty   of   recoveri ng the   m essage   usi ng  chosen - ci ph ert ext   at ta ck (CC A) .   c.   HE  is  ta il or e d  t o  w ork  i n  lo w - entr op y  set ti ng s  li ke  pass w ords,   RS A  k ey s,  PI N S  a nd   C redi t  card  n um bers.   Exten ding  it   to   suppo rt  oth e r  set ti ng s   a nd  file   ty pe  re qu i res   an  e xtensi ve  desig n  of   t he  DTE  t o  m eet   t he   crit eria   disc us s ed  in   sect io n   2.1 .   d.   HE   is  fas hione d  t o  pr oduce   f ake   but  valid - l ooking   te xt   f or  e ver y   key   s upplied   by   any one.  T he refor e ,  a   le gitim at e   us er   that  m ade  a  typ o  e rror   w hile  try ing   to  retrie ve   an  e ncr y pted  m essage  will   recover  a  valid - lookin g   but   fa ke   m essage   and  he has  no  way  of kn ow i ng thi s .            Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   649   –   656   654   T able   1 .   Descr i ption o f  m o del s g i ven b y  dif f eren t a uthor s   Au th o rs   Descripti o n   Ju stif icatio n   Flaws   Jo  et  al.  [ 1 9 ]     The  au th o rs  p rop o sed   th e  statis tical   co d e  sch e m e  wh ich   is  a  u n i f icatio n   o f   th e  stru ctu ral   co d e  sch e m e   an d   h o n ey   en cry p tio n   sch e m e.  In  th is   p rop o sal,  th e  HE  p rov id es  th e   se m an tic   f eatu re  o f   lan g u a g e  wh ile  th e  stru ctu ral   co d e  sch e m e  p rov id es   th e  syntactic  f eat u res  o f   n atu ral  lan g u ag e.     The  p erfo r m an ce   was  ev alu ated   to   f in d   h o w  m an y   ti m es  it  was   requ ired  to   g en e rate  m e an in g f u l  f alse  tex t  f ro m   th e  o rigin al  tex t   in   th e  co rpu s.  The  p rob ab ility  wa s   0 .38   wh ich   m ea n s  at  least   f o u r  repetitio n s  are   req u ired   to   g en erate   co n v in cin g  deco y  m e ss ag e.     This   ap p roach  p rov id es   p lau sib le  f alse  tex t  relative  to   th e orig in al text as  d ecoys.        It  d o es  n o t  support  o th er  d ata - f o r m at  b u t  g en erate s  d ecoys  o n ly   f o r  sh o rt  len g th   m ess ag e .      The  a m b ig u ity   b etween  th e  o rigin al  p lain tex t   an d   th e  f alse  tex t   is  m u ch ,   an d   th e   ad v ersar y   m a y   u se  th is  to   f ig u re  o u t  th e  d if f erence  b etween  th e  f alse   tex t  an d   o rigin al  tex t  wh en   h e  h as   a   little  k n o wled g e   o f  th e   target  m ess ag e   Ch atterjee   et   al.  [ 2 0 ]     This   p rop o sal  d e scrib es  h o w  to   b u ild   a  Natu ral  L an g u ag e  Enco d er  (NL E)   called  No Crack  u sin g   ex istin g  pas swo rd  m o d els.       The  p erfo r m an ce  was  ev alu ated   b y   m e asu ring   th e  ti m e   requ ired  to   recov er  a  p arti cu lar  v au lt  an d   th e   ti m e   to   ad d  a  p ass wo rd to   a vau lt .     The  an aly sis   sh o wed   th at,  th e   s m aller   th e  v au lt,  th e  f aster  th e   recov ery.  Lar g e   v au lts   requ ire   a  lo n g  ti m e   to  gen er ate a  d eco y  vau lt.     This   p rop o sal  p e rf o r m s  b est   wh en  the v au lt is sm a ll.       A    sin g le  p ass w o rd  can  b e   recov ered qu ick ly .     This   ap p roach   crea tes  realistic   d ecoy  v au lts  o n   t h e  f ly   d u ring  b rute - f o rce  attacks .        This   ap p roach   d o es  n o t   su p p o rt  large  v au lt  as  it  is   v ery  slo w.       The  syste m   reflect s  h u m an   lan g u ag e  b u t  was  b o rne  in   th e  co n tex t  o f   p ass wo rd  secu rity   an d   d o es  n o t   su p p o rt  h u m a n - written   d o cu m en ts  lik e  e m a ils  o r   lo n g   m ess ag es.       Go lla  et  al .   [ 2 1 ]     This   p rop o sal  u sed   Ku llb ack – Leibler  (KL )  d iv ergen ce  to   p rov e   th at  th e  ap p roach   b y   [ 2 0 ]  d eg rades   secu rity .     The  p rop o sal  also   p o in ted   o u t  th at   all  f ix ed   NLE   is  s u scep tib le  to   t h e  KL  d iv ergen ce  attack  an d   p rop o se d   th e adap tiv e NL E .       The  ad ap tiv e  NLE   was  co n stru cted   u sin g   Mar k o v   m o d el .  It  was   ev alu ated   u sing   KL  d iv ergen ce   attack,   an d   th e  an a ly sis   sh o wed   th at  th e  real  v au lt  rank s   a m o n g   4 0 .12 %  o f  the  m o st lik el y   v au lt .      This   p rop o sal   i m p rov es  p revio u s  m eth o d s  o f   secu ring  th e  v au lts  f o r   p ass wo rd   secu rity .       The  ad ap tiv e  NLE   in crea ses   th e  m ess ag e  sp ac e,  allo win g   m o re  in stan ces   o f   o n lin e   g u ess in g  o f   th e orig in al vau lt.     On e  o f   th e  m ajo r   d rawback s  o f   ad o p tin g   th e   fi x ed   o r  static  NLE   is   in tersection  attack.       There  is  n o   ad eq u ate  clo su re  o f   p rov id in g   m a x i m a l  secu rit y .      Beu n ardeau   et al .  [ 2 2 ]     This   p rop o sal  co n ten d s   th at  t h e  p rop o sed   m eth o d   b y   [ 20 - 21 ]  wo rks   reason ab ly   well  to   secu re  sh o rt  p ass wo rds   b u t  f ail   to   m o d el  n atu ral   lan g u ag e  as  u se d   in   real - wo rl d   scen arios   su ch   as   e - m a ils  an d   written d o cu m en ts.       This   p rop o sal  ex p l ain s  th at  co n tex t - relevan t  in f o r m ati o n   is  requ ired  to   m o d el   h u m an   lan g u ag e   to   p ro d u ce   co n v in cin g   d ecoy  m ess ag es  th at   f o o l h u m an  and  au to m ated  too ls .     The  co rpu s  Qu o tatio n   DTE   is   p rop o sed ..   Gra m m a r  m o d el  o f   lan g u ag e  is  u sed   t o   b u il d   th e  DTE   an d   u sers  are req u i red  to   o n ly   q u o te  f ro m  a  k n o wn  pu b l ic do cu m en t.     This   p rop o sal   sugg ests   h o w   to   e x ten d   th e  sch em e   to   allo w   en co d in g   h u m a n - w ritten  tex ts.      Qu o tin g   f ro m   a   p u b lic  d o cu m en t   restr ict   u sers  to   th e  v o cabu lary  o f   th e   d o cu m en t do m ain .     Fix ed   co d eb o o k   is   n o t  ab le   to   p rov id e   all  th e   requ ired  co m b in atio n s o f  w o rds .  Fo r  in stan ce,  it  is  u n lik ely   th at   a  u ser  will  b e  ab le  to   en co d e  a  tex t   f ro m   a   co m p u ter   scien ce   d o m ain   u sin g   a  co d e - b o o k   f ro m   a    f lo wer - b ased   d o m ain .                     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       A com pr ehe ns i ve revi ew  o f  ho ney e ncry ption sche me   ( A biodun  Esther   O m ola r a )   655   T able   2 .   Descr i ption o f  typo - ba sed  s olu ti on  gi ven   by  dif fe re nt  aut hors   Au th o rs   Descripti o n   Po sitiv es an d  Negativ es   Ch atterjee   et al.  [ 2 3 ]     This   p rop o sal  p resents   a  ty p o - to lerant  ch ecker  wh ich   wo rks   relativel y   well  with   th e  ex istin g   p ass wo rd  au th en ticatio n  sy ste m .     This   p rop o sal  p o i n ted   o u t  th at  at  le ast   a  m in u te  wo u ld   h av e  b een  sav ed   for  2 0 %  o f   t h e  u sers  i f   t h e  ty p o - to lerant  sche m e   is ad o p ted .   This   ap p roach   i s  su itab le  f o r  ex istin g   p ass wo rd - b ased   au th en ticatio n   syste m   as  it  ap p lies  caps   lo ck   co rr ecto r,   f irst  case  f lip   co rr ecto r  an d   also   ex tra  ch ar acter   a t   th e  en d   co rr ecto r   to   i m p rov e  u sab ility  b u t  th is  ap p roach   is  n o t  su itab le  to   h an d le   th e  ty p o   p rob le m  i n  the HE  sch e m e.       Ch o i  et  al.  [ 2 4 ]     The  sch e m e  p rov id ed   two   ty p es  o f   ty p o - saf ety   b o th   in   an   o ff lin e  an d   o n lin e  settin g   to   h an d le  d if f erent  ty p o   p rob le m s  wh ile  still  retainin g   m ess ag e  recov er y   in   a ty p ical  HE  sch e m e .   The  Ty p e  A  p roto co l  is  easier   to   i m p le m en t  as  it  requ ires  o n ly   a  serv er  b u t  th e  m ajo r  d rawback   is  t h at  th e  size  o f   th e  k ey   is   s m all  an d   also   th ere  is  th e  u n certa in ty   o f   d etectin g   t y p o s  in   so m e  settin g s.   Ty p e   B  is   an   i m p r o v e m en t  o v er   T y p e  A  as  a   u ser  can  easily   n o tice  ty p o s  if   h e  re m e m b ers  h is  p in ,   h o wev er,   a  k e y   p rob le m   h ere  is th at us er  ha s to  r e m e m b e r  th e  p in  to v erify hi s  m ess ag e.   Ch atterjee   et al.  [ 25 ]     This   p rop o sal  p resents   a  p erso n alized   ty p o  toleran t pas s wo rd ch ecki n g .     This   resear ch   p rop o ses   a  si m p l e  b lack listin g   p roced u re  in   wh ich   a   s m all  set   o f   risk y   ty p o s  is  p roh ib ited   f ro m   b ein g   ad m is sib le  in to   t h e  ty p o   cache.   This   resea rch  is  a n   i m p rov e m en t  o v er  ex istin g   ty p o - to lerant  p ass wo rd  sch e m e s  b u t  is  n o t  d esi g n ed   to   wo rk  o n   ty p o s  co m m itt ed  on  a  d e co y  s y ste m .  How e v er,  it  can  b e  m o d if ied   f o r   Ho n ey  encr y p tio n .       6.   CONCL US I O NS   A ND FUT UR E  CHALL ENGES   In   this pap e r,   i ssu es,  c halle ng es  and  d et ai le d  li te ratur e  rev ie w  of   the  H one y  Encr ypti on  ( HE)   sc hem e   is  pro vid e d .   T he  ai m   is  to  furn is h  c urre nt /a sp iring   re se arch e rs   a nd  pract it ion ers   wi th  a  c om pr eh ensive   ov e r view  of  th e  sta te - of - art  r esearch  i n  the  schem e.  F ro m   the  survey  of  var i ou s  pro pos al s,  we  co nclu de  that  the  cu rr e nt  te c hn i qu e s  use d  in  produci ng   de coy  m essage  do  no t  m od el   hum an  la ngua ge  entirel y  an d  s o  fail   to  pro du ce  d ec oy s that are  acce pt able an d  c onvi ncin g  to  lu re the  att acker  a wa y from  the  genuine   re s ource.     Pr ese ntly ,  hone y  encr ypti on  schem e  has  be en  im ple m ente d  f or   c re dit  car d  num ber s,  pa sswor ds   a nd   RSA  pin s .  T he re  is  an   ur ge nt  nee d  for  H E  to  be  a dap t ed  f or  ot her  s et ti ng s  s uch  a s  dec oys  f or  hu m a n   gen e rated   m es sage  s uc h  as   e - m ails,  co nv i ncin g  dec oys  to  co nfr on t   ea ves droppin g  a tt ack  duri ng  onli ne   chatt ing ,   et c .    This   stu dy  has  raised  m any  qu est io ns   in  nee d  of   f ur t her   in vestigat io n.   T he refor e ,  we  pro po s e  f ur the r   re searc h  in the f ollow i ng a reas:   a.   Natu ral  Langu age  Processi ng  in  H on ey   E ncr y ption :  H ow  do  we  capt ur e  the  em pirical   pr operti es  of   la nguag e ?   H ow  do  we  m odel   the  hu m an  l angua ge  it sel f   as  an   ef fecti ve   to ol  f or  desig ning  c onvi ncin g  deco y s ?   b.   How d o we  honey enc rypt  (pr oduce  dec oys)  without  rev eal i ng the  struct ure o f  the  m essa ge ?     c.   How  do  we  ge ner at e  dec oy / honey  m essages   that  fool  m achines  a nd  hum an  from   reali zi ng   real  m essages   from  d ecoy m e ssages ?   d.   How  do  we  ha nd le   m auling  and   prev ent  a dv e rsa ries  fro m   le arn ing   pa r ti al   inform at io n  of   the  or i gina l   m essage fro m  the  deco y   duri ng a n  e xh a us ti ve  k ey - sea rc h ?   e.   How  do   we  a ddress  ty po   pro blem s  in  the  H. E  schem e ?   T hi s  prob le m   requires  im m ediat e  at te ntion   a nd   extensi ve  re sea rch eve n bef or e any im ple m e ntati on   of the   HE  sc hem e.       REF E RE NCE S   [1]   Om ola ra  AE,  Ja nta n  A,   Abiodu n  OI,  Pos ton  H E.   A  Nove l  App roa ch  for   th e  A dapt a ti on  of   Hone y   En cr y pti on   to   Support  Natur al  La nguag e  Mes sage .   In  Procee dings  of  th e  In te rnational   Mul ti Confe ren ce  of   Engi ne ers  and  Computer  Scient ists   2018  (Vol.   1 ).   [2]   Diss o  JP ,   Jone s   K,  Bai ley   S.  A  pla usible   soluti on  to  SC ADA  sec urity   hone y pot  s y s te m s.  In  Broadband  a nd   Wirel ess  Computing,   Comm unication  and  Appl ications   (BW CCA ),   2013  Ei ghth  Inte rna ti ona l  Confer ence  on  2013  Oct  28  (pp .   443 - 448).   IE EE.   [3]   Bringe r  ML ,   C hel m ec ki   CA,  F uji noki   H .   A  su rve y :  R ec en t  ad vanc es  and  fu tu re  tr ends  in   ho ne y po t  r ese ar ch.   Inte rnational   Jo urnal  of  Comput er  Net work   and  I nformation  Se cu rity .   2012  Sep   1; 4(10):63.   [4]   Dhanji   PK ,   Singh  SK .   A ss aul t  D iscove r y   and  Lo ca l iz ing  Advers ar y   in  Remote  Networks.  Indone sian  Jo urnal  of   El e ct rica l  Eng in ee ring a nd   Computer  Sc ie nc e .   2 018  Jan  1;9(1 ):  8 1 - 84   [5]   Zha ng  D.  Inc on sistency :  the   go od,   the   bad,   and   the   ugl y .   In  Inf orm ati on  Re use  &   I nte gration ,   2009.   IRI' 09 .   IEEE  Inte rna ti ona l  Co nfe ren c e  on   200 9  Aug 10  (pp .   18 2 - 187).   I EE E .   [6]   Pawlic k  J,  Colb ert   E ,   Zhu  Q.  A  Gam e - The ore ti c   Ta xonom y   and  Surve y   of  Def en sive  Dec ep ti on  f or  C y be rsec uri t y  and  Priva c y .   arX iv   pr epr int a rXiv :1712. 05441.   20 17  Dec   14.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   649   –   656   656   [7]   S.  Tz u .   " The   art  of  war. 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