I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 ,   p p .   3191 ~ 3 2 0 1   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 3 . pp 3 1 9 1 - 3 2 0 1           3191       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Applica tion o f  sa t isfia bility pro ble m so lv ers for as se ss ing  t he  streng th  o f  has h a lg o rithms       K un bo la t   Alg a zy ,   K a ira t   Sa k a n,  Andrey   Va re nn ik o v ,   Nursu l u K a pa lo v a   I n f o r mat i o n   S e c u r i t y   L a b o r a t o r y ,   I n st i t u t e   o f   I n f o r ma t i o n   a n d   C o m p u t a t i o n a l   Te c h n o l o g i e s,  A l ma t y ,   R e p u b l i c   o f   K a z a k h s t a n       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   1 1 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Dec   1 7 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   J an   1 6 ,   2 0 2 5       Th is  a rti c le  p re se n ts  a   m e th o d o lo g y   f o r  a ss e ss in g   th e   st re n g th   o f   c ry p to g ra p h ic  a lg o rit h m s  a n d   p ro v i d e s  e x p e rime n tal  d a ta  o b tai n e d   fr o m   stu d y in g   t h e   c r y p t o g ra p h ic   str e n g th   o f  t h e   d e v e lo p e d   h a sh   fu n c ti o n     HBC - 2 5 6   u sin g   m o d e rn   sa ti sfia b il it y   p r o b lem   (S AT)   so l v e rs.  Va r io u s   S AT   so lv e rs  imp lem e n ti n g   t h e   c o n fli c t - d riv e n   c lau se   lea rn in g   (CDCL)   a lg o rit h m ,   b a se d   o n   th e   D a v is - P u t n a m - L o g e m a n n - L o v e lan d   (DPL L)  a lg o rit h m ,   we re   u se d   t o   c o n d u c t  t h e   c ry p tan a ly sis   o f  th e   HBC - 2 5 6   h a sh   fu n c ti o n .   Th e   m o st   e ffe c ti v e   wa s  th e   p a ra ll e l   S AT  so lv e r  P a r k issa t,   a n d   th u s  it   wa s  u se d   f o r   m o re   in - d e p t h   re se a rc h .   A  se ries   o f  e x p e rime n ts  we re   c o n d u c ted   t o   d e term in e   h o w  re sista n t  t h e   HBC - 2 5 6   h a sh i n g   a l g o rit h m   is  to   p re ima g e   a tt a c k s  fo r   o n e ,   tw o ,   th re e ,   a n d   fo u r   ro u n d s.  F o r   th is  p u r p o se ,   f o u r  se ts  o f   fil e s  we re   p re p a re d   u sin g   sp e c i a l  p ro p o siti o n a l  e n c o d in g   to o ls,   e a c h   se t   in c lu d in g   3 0   fi les   in   t h e   sta n d a rd   o f   c e n ter  fo r  d isc re te  m a th e m a ti c s  a n d   th e o re ti c a l  c o m p u ter  sc ien c e s  (DIM ACS)  fo rm a t.   Th e se   fil e s  c o n tain   Bo o lea n   f o rm u las   i n   c o n ju n c ti v e   n o rm a l  fo rm   (CNF) ,   u se d   a s  in p u t  f o r   m o d e rn   S AT   so l v e rs.  T o   o b tain   m o re   a c c u ra te  ti m e   m e a su re m e n ts,  th e   sa m e   e x p e rime n t  wa s  re p e a ted   m u lt ip l e   ti m e s,  a fter  wh ich   th e   a v e ra g e   ti m e   wa s   d e term in e d .   Th e   re su lt s  o f  th is   stu d y   sh o w  t h a t  S AT   so lv e rs   e n c o u n ter   sig n ifi c a n t   d iff icu lt ies   w h e n   a t tem p ti n g   to   so l v e   t h e   p re ima g e   se a rc h   p ro b lem   fo r  t h e   fu l l - ro u n d   v e rsio n   o f  th e   HBC - 2 5 6   h a sh   f u n c ti o n ,   e v e n   wh e n   o n l y   3 0   b it s  o f  th e   o ri g in a l  m e ss a g e   a re   u n k n o wn .   K ey w o r d s :   B o o lean   f o r m u las    C r y p tan aly s is     Hash   f u n ctio n   Pro p o s itio n al  en co d in g   Satis f iab ilit y   p r o b lem   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Kair at  Sak an   I n f o r m atio n   Secu r ity   L ab o r ato r y ,   I n s titu te  o f   I n f o r m atio n   an d   C o m p u tatio n al  T ec h n o l o g ie s   2 8   Sh ev ch e n k o ,   Alm aty ,   0 5 0 0 1 0 ,   R ep u b lic  o f   Kaz ak h s tan   E m ail:  1 9 k air at7 8 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   E n s u r in g   co m p u ter   s ec u r ity   i n   lar g e   o p en   n etwo r k s   s u ch   a s   th e  in ter n et  is   o n e  o f   t h e  m o s t  p r ess in g   ar ea s   o f   m o d e r n   in f o r m atics.  Ho wev er ,   p r o v id in g   s ec u r ity   is   a  ch alle n g in g   task   as  it   in v o lv es  a d d r ess in g   n u m er o u s   tech n ical  is s u es  to   g u ar an tee  th e  h i g h est  p o s s ib le  lev el  o f   r eliab ilit y   to   m ee t  th e  n ee d s   o f   r eg u lar   u s er s .   T h ese  is s u es  n ec ess itat e  th e  u s e  o f   s p ec if ic  p r o to co ls   to   en s u r e  s ec u r e  d ata  ex c h an g e  a n d   m o d er n   cr y p to g r ap h ic  m eth o d s .   E v en   wh en   a  p r o to co l   h as  a  f o r m al   p r o o f   o f   s ec u r ity ,   it  ca n   s till   b e  co m p r o m is ed   if   th e  cr y p to g r ap h ic  alg o r ith m   u s ed   f o r   its   im p lem en tatio n   p o s s ess e s   u n d esira b le  alg eb r aic  p r o p er ties .   T h u s ,   o n e   o f   th e  ess en tial  s tep s   in   cr ea tin g   a  cr y p to g r ap h ic  s ch em e,   alg o r ith m ,   o r   p r o to c o l  is   co n d u ctin g   a n   in itial  cr y p tan aly s is   to   ass ess   th e  s tr e n g th   o f   th e  p r o p o s ed   s ch em e.   Mo d er n   m eth o d s   s u cc ess f u lly   ap p lied   to   th e  an aly s is   o f   cr y p to g r a p h ic  alg o r ith m s ,   s u ch   as  lin ea r   cr y p tan aly s is   o r   d if f er en tial  c r y p tan aly s is ,   r ely   s o lely   o n   s tatis tical  to o ls .   An o th er   a p p r o ac h   f o r   an aly zin g   cr y p to g r ap h ic  alg o r ith m s   to   o b tain   m o r e  r eliab le  s ec u r ity   g u ar an tees  is   p r o p o s itio n al  en c o d in g   f o llo wed   b y   th e  ap p licatio n   o f   s atis f iab ilit y   ( SAT)   s o lv er s   [ 1 ] .   Ma n y   p r ac tically   s ig n if ican t   p r o b lem s   r elate d   to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 1 9 1 - 3 2 0 1   3192   in f o r m atio n   m an a g em en t   an d   p r o ce s s in g   in   d is cr ete  s y s tem s   ca n   b e   ef f ec tiv ely   r ed u ce d   to   th e   s atis f iab ilit y   p r o b lem s   o f   B o o lean   f o r m u la s .   T h is   ap p lies   t o   p r o b lem s   o f   s y n th esis   an d   v er if icatio n   i n   m icr o elec tr o n ics,  s o m e  th eo r etica l  p r o g r am m in g   is s u es,  in v er s io n   p r o b l em s   o f   d is cr ete  f u n ctio n s ,   m an ag em e n t  o f   co m m u n icatio n   p r o to co ls ,   an d   m an y   o th er s .     A  B o o lean   f o r m u la  o f     v ar ia b les  is   an   ex p r ess io n   c o n s tr u ct ed   ac co r d in g   to   s p ec if ic  r u les  o v er   an   alp h ab et  th at  in clu d es  B o o le an   v ar iab les  1 , . . . , ,   p ar en th eses ,   a n d   s p ec ial  s y m b o ls   th at  ar e  k n o wn   as  B o o lean   ( p r o p o s itio n al)   co n n ec tiv es.  B o o lean   f o r m u las  ar e  also   r ef er r ed   to   as  “ p r o p o s itio n al  f o r m u las ”   o r   “ f o r m u las  o f   lo g ic   alg eb r a . ”   T h er e  a r e  B o o lean   f o r m u las   p r e s en ted   in   a  s p ec ial   f o r m   k n o w n   as  n o r m al   f o r m s .   T h e  p r im ar y   o b ject  o f   f u r th er   co n s id er atio n   will b e  B o o lean   f o r m u las in   c o n ju n ctiv e   n o r m al  f o r m   ( C NF)   [ 2 ] .   L et  { 0 , 1 }   b e  th e  s et  o f   all  wo r d s   o f   len g th     o v er   th e  alp h a b e t  { 0 , 1 } .   I n   s ev er al  s o u r ce s ,   th e   elem en ts   o f   { 0 , 1 }   ar e  r ef e r r ed   to   as  B o o lean   v ec to r s .   An y   B o o lean   f o r m u la    o f     v ar iab les  d ef in e   a  co m p letely   d e f in ed   B o o lea n   f u n ctio n   : { 0 , 1 } →   { 0 , 1 } .   A  f o r m u la    is   ca lled   s atis f iab le  if   th er e  ex is ts   an   ass ig n m en t  ∈ { 0 , 1 }   o f   v alu es  to   th e  v ar iab les  in     s u ch   th at  ( ) = 1 .   Su ch   an   ass ig n m en t  is   ca lled   a  s atis f y in g   ass ig n m en t  f o r   .   I f   n o   s u ch   ass ig n m en t  ex is ts ,     is   ca lled   u n s atis f iab le.   Fo r   an y   B o o lean   f o r m u la  ,   a  cir cu it c an   b e  co n s tr u cted   f r o m   f u n ctio n al  elem en ts   o v er   an   ar b itra r y   c o m p lete  b asis ,   f o r   ex am p le,   { ∧ , ¬} .   Fro m   th is   cir cu it,   u s in g   T s eitin   tr an s f o r m atio n s ,   o n e   ca n   co n s tr u ct  a  C NF  ( )   th at  is   s atis f iab le  if   a n d   o n ly   if     is   s ati s f iab le.   T h e  f o r m u la  ( )   is   g en er ally   a  f o r m u la  with   m o r e  v ar iab les  th an   .   Ho wev er ,   im p o r tan tly ,   th e  t r an s itio n   f r o m     to   ( )   is   p er f o r m ed   in   p o l y n o m ial  tim e   r elativ e  t o   th e   len g th   o f   th e   b in ar y   r ep r esen tatio n   o f   .   Giv en   th is ,   e v er y wh e r e  b el o w,   th e  B o o lean   s atis f iab ilit y   p r o b le m   will  r ef er   to   th e   p r o b lem   o f   s atis f iab ilit y   o f   an y   C NF:  th at  i s ,   g iv en   an   ar b itr ar y   C NF  ,   th e  q u esti o n   is   to   d eter m in e  wh eth er     is   s atis f iab le.   SAT  is   a  class ic al  NP - co m p lete  p r o b lem   [ 3 ] .   T h u s ,   if   ≠  ,   th e n   SAT  ca n n o t  b e  s o lv ed   in   p o ly n o m ial  tim e  ( r elativ e  to   t h e  s ize  o f   th e  C NF)   in   th e  g en er al  ca s e.   Nev er th eless ,   th e   last   2 0   y ea r s   h av e   s ee n   s ig n if ican t  p r o g r ess   in   th e  d ev elo p m en t  o f   SAT - s o lv in g   alg o r ith m s ,   ac h iev in g   im p r ess iv e  r esu lts   o n   ex ten s iv e  class es o f   s o - ca lled   in d u s tr ial  b en c h m ar k s   [ 4 ] ,  [ 5 ] .   On e  o f   th e  m o s t  im p o r tan t  class es   o f   lo g ical  eq u atio n s   is   f o r m ed   b y   eq u atio n s   in   th e  f o r m   o f     C NF = 1 ,   wh er e  1   d en o tes  th e  tr u e  v alu e.   T h e  p r o b lem s   o f   f in d in g   s o lu tio n s   to   th is   class   o f   eq u atio n s   b elo n g   to   th e  s o - ca lled   SAT  p r o b lem s .   Sp ec ial  s o f twar e  to o ls   ca lle d   SAT  s o lv er s   ar e  u s ed   to   s o l v e  SAT  p r o b lem s .   Fo r   s o m e  ca s es,  SAT  s o lv er s   allo w  f in d in g   a  s atis f y in g   ass ig n m en t  f o r   th e  C NF,  i.e . ,   a  s et  o f   v ar iab le  v alu es  th at  ev alu ates  th e  C NF  to   “ tr u e. ”   Fro m   th is   ass ig n m en t,  th e  d esire d   s ec r et  k e y   ca n   b e  e f f icien tly   o b tain ed .   T h is   ap p r o ac h   is   ca lled   SAT  cr y p tan aly s is .   I n   th e   f ield   o f   cr y p tan aly s is ,   SAT  s o lv er s   ca n   b e   ap p lied   t o   a   v ar iety   o f   task s   [ 6 ] .   T h ey   ar e  u s ed   to   s ea r ch   f o r   a  k e y   u s in g   a  cip h er tex t - o n ly   attac k ,   o r   t o   s ea r ch   f o r   a  k ey   u s in g   a  k n o wn - p lain tex t  attac k .   Ad d itio n ally ,   SAT  s o lv er s   ar e  em p lo y ed   t o   p r o v e  th at  a  ci p h er   is   f aith f u l,  m ea n i n g   th e  s am e  cip h er tex t c an n o t   b e  g e n er ated   u s in g   d if f e r en t   k ey s ,   wh ich   i m p lies   th e  a b s en ce   o f   a  u n iv er s al  k ey   ca p ab le  o f   d ec r y p tin g   cip h er tex t  e n cr y p ted   with   an y   o th er   k ey .   T h ey   also   d em o n s tr ate  th at  a   cip h e r   is   n o t  clo s ed ,   wh ich   m ea n s   th a t   f o r   a n y   two   k e y s ,   th er e   d o es  n o t   ex is t  a  th i r d   k ey   s u ch   t h at  d o u b le  e n cr y p tio n   with   t h e  f ir s t  two   k ey s   is   eq u iv alen t  to   e n cr y p tio n   with   th e  th ir d   k e y .   Fu r t h er m o r e,   S AT   s o lv er s   ca n   p r o v e  th at  a   c ip h er   d o es  n o t  h a v e  wea k   k ey s ,   s p ec if ically   s h o win g   th at  n o   k ey s   ex is t  f o r   wh i ch   d o u b le  en c r y p tio n   is   eq u iv alen t  to   s eq u en tial   en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   o p er atio n s .   L astl y ,   SAT  s o lv e r s   ar e  u s ed   to   ev alu ate  th e   s tr en g th   o f   h ash in g   alg o r ith m s   b y   s ea r ch in g   f o r   c o llis io n s ,   f ir s t o r   s ec o n d   p r ei m a g es,  an d   o t h er   v u ln er ab ilit ies.   Scien tific   s tu d ies  o n   th e   ap p li ca tio n   o f   SAT  s o lv er s   f o r   an al y zin g   c r y p to g r ap h ic  h ash   f u n c tio n s   h av e  d em o n s tr ated   v ar io u s   a p p r o ac h es  an d   th eir   ef f ec tiv en ess .   T h ese  wo r k s   ex p l o r e  b o th   th e   th eo r etica l  asp ec ts   an d   th e   p r ac tical   ef f icien cy   o f   ap p ly i n g   SAT  s o l v er s   in   th is   f ield .   R esear ch er s   h a v e  s h o w n   h o w  SAT  s o lv er s   ca n   b e  u tili ze d   to   id e n tify   v u ln er ab ilit ies  in   h ash   f u n ctio n s ,   s u ch   as  f i n d in g   co llis io n s   o r   p r e - im a g es.   Mo r eo v er ,   ad v an ce m en ts   in   SAT  s o lv er   alg o r ith m s   h av e  s ig n if ican tly   im p r o v ed   t h eir   p e r f o r m a n ce ,   m ak in g   th em   a  p o wer f u l to o l f o r   ev alu atin g   th e  s ec u r ity   o f   m o d er n   c r y p to g r ap h ic  h ash   f u n ctio n s .   I n   th e  s tu d y   [ 7 ] ,   SAT  s o lv er s   wer e  u s ed   to   f in d   c o llis io n s   in   th e  SHA - 2 5 6   h ash   f u n ctio n   b ased   o n   s o - ca lled   “ s em i - f r ee - s tar t ”   c o llis io n s .   Au th o r s   in te g r ated   th e  p r o g r am m atic  SAT+ C AS  p ar ad ig m   with   d if f er en tial  cr y p tan aly s is   m eth o d s   p r ev i o u s ly   em p lo y ed   in   co llis io n   attac k s   o n   SHA - 2 5 6 .   Alth o u g h   th ese   attac k s   ar e  s till   f ar   f r o m   f in d in g   co llis io n s   f o r   th e  f u ll  v er s i o n   o f   SHA - 2 5 6 ,   th ey   s h o w  p r o g r ess   in   ap p ly in g   SAT  s o lv er s   f o r   an aly zin g   th e  s ec u r ity   o f   h ash   f u n ctio n s .     Pro g r am m a b le  SAT  s o lv er s   f o r   cr y p tan aly s is   allo w  th e  cu s to m izatio n   o f   th e  SAT - s o lv i n g   p r o ce s s   f o r   s p ec if ic   cr y p to g r a p h ic  tas k s ,   m ak in g   th em   m o r e  f le x ib l e  an d   ef f ec tiv e   f o r   an al y zin g   h ash   f u n ctio n s   [ 8 ] .  T h ey   en a b le  th e  co n s id er ati o n   o f   cr y p to g r ap h ic  o p er ati o n s '   ch ar ac ter is tics   an d   ap p l y   th em   d u r in g   th e   p r o p a g atio n   a n d   co n f lict  an a ly s is   p r o ce s s es.  T h e  au th o r s   en h an ce   t h e  p r o p ag ati o n   an d   co n f lict  a n aly s is   m ec h an is m s   o f   co n f lict - d r iv e n   clau s e  lear n in g   ( C DC L )   s o lv er s   b y   in co r p o r atin g   s p ec ialized   alg o r ith m s   tailo r ed   to   t h e  cr y p to g r ap h ic   p r im itiv es  u n d er   e x am in atio n .   T h is   m eth o d   p r o v es  to   b e  h ig h ly   ef f ec tiv e,   p ar ticu lar ly   in   t h e  d if f er en tia l  p ath   an aly s is   an d   alg e b r aic   f au lt   d etec tio n   o f   h ash   f u n c tio n s .   Pre lim in ar y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A p p lica tio n   o f  s a tis fia b ilit y  p r o b lem  s o lvers   fo r   a s s ess in g   th e  s tr en g th   o f   …   ( K u n b o la t A l g a z y )   3193   r esu lts   h ig h lig h t  th e  p o ten tial  o f   th is   ap p r o ac h ,   co n f ir m in g   it  as  a  s u b s tan tial  ad v an ce m en t  co m p ar e d   to   tr ad itio n al  B lack b o x   SAT - b ased   cr y p ta n aly s is   tech n iq u es.   L in g elin g   is   a  h ig h ly   o p tim ized   SAT  s o lv er   th at   h as  b ee n   u s ed   s u cc ess f u lly   in   v a r io u s   SAT   co m p etitio n s .   I t  h as  b ee n   e x p an d ed   in t o   two   p a r allel  v ar ian ts :  Pli n g elin g   an d   T r ee n g elin g .   I n   s tu d y   [ 9 ] ,   two   s o lv er s ,   Pli n g elin g   an d   T r ee n g elin g ,   ar e  d escr ib ed ,   b o th   o f   wh ich   s u p p o r t  p a r allel  an d   d is tr ib u ted   co m p u tin g .   Pli n g elin g   d iv id es  t h e  task   a m o n g   m u ltip le  th r ea d s   o n   a  s in g le  p r o ce s s o r ,   wh ile  T r ee n g elin g   d is tr ib u tes  th e   wo r k   ac r o s s   s ev er al  n o d es in   a   d is tr ib u ted   s y s tem .   W h ile  SAT  s o lv er s   r ep r ese n t  a  p o wer f u l  to o l  f o r   s o lv in g   ce r tain   class es  o f   p r o b l em s ,   th eir   ap p licatio n   in   cr y p to g r ap h y   i s   lim ited   d u e  to   th e  co m p lex i ty ,   s ca le,   an d   s p ec if icity   o f   c r y p to g r ap h ic  task s .   Su cc ess f u l  u s e  o f   SAT  s o lv e r s   in   cr y p to g r a p h y   r eq u ir es  a   d ee p   u n d er s tan d in g   o f   b o t h   th e  cr y p to g r ap h ic   p r im itiv es  th em s elv es  an d   th e   m eth o d s   f o r   t r an s f o r m i n g   t h ese  p r o b lem s   in to   a  s o lv a b le  f o r m   f o r   SAT  s o lv er s .   T h e  m ain   lim itatio n s   in   ap p l y in g   SAT  s o lv e r s   in clu d e   asp e cts  s u ch   as  ex p o n e n tial  co m p lex ity ,   ex ce s s iv ely   lar g e  an d   co m p le x   B o o lean   f o r m u las,  an d   t h e  ch allen g i n g   s ca lab ilit y   o f   s im p lifie d   v e r s io n s   o f   cr y p to g r ap h ic   alg o r ith m s   to   f u ll - r o u n d   v er s io n s .   Ov er co m in g   th ese  lim itatio n s   in   s o lv in g   cr y p to g r ap h ic  task s   with   SAT   s o lv er s   r eq u ir es  a   co m p r eh e n s iv e  ap p r o ac h ,   in clu d i n g   al g o r ith m   o p tim izatio n ,   th e  d e v elo p m en t   o f   n ew   m eth o d s ,   a n d   th e   ap p licatio n   o f   v ar io u s   s tr ateg ies.  On e  wa y   to   o v er co m e   th ese  lim itatio n s   is   th r o u g h   th e   u s e   o f   p ar allel  co m p u tin g .   T h e   u s e  o f   p a r allel  o r   d is tr ib u te d   co m p u tin g   i n   SAT  s o lv er s   is   esp ec ially   b en ef icial   wh en   d ea lin g   with   lar g e   f o r m u las,  as  it  allo ws  d if f er en t   p ar ts   o f   th e  task   to   b e  p r o ce s s ed   s im u ltan eo u s ly ,   s ig n if ican tly   im p r o v i n g   th e  ef f icien cy   o f   s o lv in g   p r o b lem s .   B ased   o n   th is ,   th e  S AT   s o lv er   ex p er im en ts   in   th is   r esear ch   wer e  co n d u cted   o n   t h e  HP E n ter p r is e  DL 3 8 0   Gen 1 0 /2   Xeo n   Go l d   s er v er .   SAT  s o lv er s   ar e  p o wer f u l  to o l s   f o r   ev alu atin g   th e  cr y p to g r a p h ic  s tr en g th   o f   h ash   f u n ctio n s .   W ith   th e   co n tin u o u s   g r o wth   o f   co m p u t atio n al  ca p ab ilit ies,  r esear ch   is   o n g o in g   to   e n h an ce   t h e  ef f ic ien cy   o f   s o lv er s   an d   ad ap t  th em   f o r   an al y zin g   m o d er n   cr y p to g r a p h ic  h ash   f u n ct io n s .   T h e  s cien tific   co m m u n it y   ex p lo r es  v ar io u s   ap p r o ac h es  an d   SAT  s o lv er s   to   id en tify   v u ln e r ab ilit ies  s u ch   as  co llis io n s ,   f ir s t - p r eim ag e,   an d   s ec o n d - p r eim ag e  attac k s .   T h e  ess en c e  o f   t h is   r esear ch   lies   in   ass ess in g   th e  cr y p t o g r a p h ic  s tr e n g th   o f   th e   n ewly   d ev elo p e d   h ash   f u n ctio n   HB C - 2 5 6   u s in g   s tate - of - th e - ar t  SAT  s o lv er s ,   as  th e  d ev elo p m en t  o f   a n y   h ash   f u n ctio n   m u s t  b e  ac co m p a n ie d   b y   a  th o r o u g h   s ec u r ity   a n a ly s is ,   in clu d in g   m o d elin g   p o t en tial  attac k s   with   SAT  s o lv er s .   T o   ad d r ess   th is   is s u e,   th e  s tu d y   c o n d u cted   a   p r ac tical  c r y p tan aly s is   o f   t h e  cr y p to g r a p h ic  h ash   f u n ctio n   HB C - 2 5 6 .   A  s er ies  o f   ex p e r im en ts   wer e  ca r r ied   o u t  to   ev alu ate  th e   r esil ien ce   o f   th e  HB C - 2 5 6   h ash in g   al g o r ith m   ag ain s t  p r ei m ag e  attac k s .   T h is   ar ticle  p r es en ts   an   e v alu atio n   o f   th e   p er f o r m an ce   o f   p ar allel  an d   s eq u en tial  SAT  s o lv er s   i n   s o lv in g   p r eim ag e  s ea r ch   p r o b lem s   f o r   th e  HB C - 2 5 6   h ash in g   alg o r ith m .   T h e   co n tr ib u tio n s   o f   th is   wo r k   ar e  as f o llo ws:   −   A  b r ief   o v er v iew  o f   ex is tin g   m eth o d s   an d   ap p r o ac h es  f o r   c h ec k in g   th e  s atis f iab ilit y   o f   a  B o o lean   f u n ctio n   r ep r esen ted   in   C NF a n d   f in d in g   its   v alu e  s et  is   p r o v id e d ;   −   A  co m p ar ativ e  an aly s is   o f   th e  ef f ec tiv en ess   o f   th e  SAT  s o l v er s   L in g elin g ,   C aDiCaL ,   Kis s at,   Pli n g elin g ,   T r ee n g elin g ,   an d   Par k is s at  is   c o n d u cte d   u s in g   th e   HB C - 2 5 6   h ash   f u n ctio n   as a n   ex a m p le;   −   Usi n g   Par k is s at,   wh ich   d em o n s tr ated   th e  b est  r esu lts   in   th e   co m p ar ativ e  a n aly s is ,   th e  h ig h   cr y p t o g r a p h ic  s tr en g th   o f   t h e  HB C - 2 5 6   h ash   f u n ctio n   is   p r o v e n .       2.   M E T H O D    T h e  f o llo win g   m eth o d s   wer e  em p lo y ed   d u r i n g   th e  r esear ch :  i)   p r o p o s itio n al  en co d i n g   to   tr an s f o r m   cr y p to g r ap h ic  al g o r ith m s   in t o   B o o lean   f o r m u las   a n d   ii)  s o lu tio n   s ea r ch   f o r   th e  s atis f iab ilit y   p r o b lem   o f   B o o lean   f o r m u las  u s in g   ef f ici en t  SAT  s o lv er s .   T h e  u s e  o f   SAT  s o lv er s   in   alg eb r aic  cr y p tan aly s is   p r o v id es  a  p o wer f u l  to o l  f o r   s o lv in g   c o m p lex   s y s tem s   o f   eq u atio n s ,   m ak in g   th is   ap p r o ac h   p ar tic u lar ly   ef f ec tiv e  f o r   an aly zin g   cr y p to g r ap h ic  s y s tem s .   T h e  ad v a n tag e  o f   alg e b r aic  cr y p ta n aly s is   lies   in   its   v er s atility ,   as  th is   ap p r o ac h   ca n   b e  a p p lied   t o   an y   cip h er   th at  ca n   b e   ex p r ess ed   in   alg eb r aic  f o r m ,   i n clu d in g   s y m m etr ic  cip h er s ,   asy m m etr ic  s ch em es,  ellip tic   cu r v e - b ased   s ch em es,  an d   h ash   f u n ctio n s ,   wh er ea s   d if f er en tial  an d   lin ea r   cr y p tan aly s is   ar e   g en er ally   l im ited   to   s y m m et r ic  b lo c k   cip h er s   an d   th eir   ef f ec tiv e n e s s   d ep en d s   o n   th e   s p ec if ics  o f   th e   alg o r ith m .   Ho wev er ,   t h e  a p p licatio n   o f   SAT  s o lv er s   to   cr y p to g r a p h ic   p r o b lem s   r e q u ir es   s ig n if ican t  co m p u tatio n al   r eso u r ce s ,   lim itin g   th eir   p r ac tic al  u s e  in   s o m e  ca s es.  T h er ef o r e,   in   ter m s   o f   p er f o r m an ce   an d   ef f icien cy ,   th e  m ain   f o c u s   will b e  o n   s elec tin g   th e  s p ec if ic  SAT  s o lv er .     2 . 1 .     P r o po s it io na l e nco din g   t o   t ra ns f o r m   cr y pto g ra ph ic  a lg o rit hm s   into   B o o lea n f o r m ula s   Sin ce   m an u al   en co d in g   is   i m p r ac tical,   cr y p to g r ap h ic   al g o r ith m s   ar e   ty p ically   tr an s f o r m ed   in to   B o o lean   f o r m u las  u s in g   s p ec ialized   to o ls .   T h ese  to o ls   en ab le  th e  ex p r ess io n   o f   cr y p to g r a p h ic  alg o r ith m s   in   h ig h - lev el  p r o g r am m in g   lan g u ag es,  f o llo wed   b y   th e  c o n v er s io n   o f   t h e  r esu ltin g   p r o g r a m   in to   th e   co r r esp o n d in g   B o o lean   f o r m u la  in   C NF.  T h e  r esu ltin g   f o r m u la  is   th en   s av ed   in   a  f ile   with   th e  s tan d ar d   DI MA C S f o r m at,   m ak in g   it c o m p atib le  f o r   u s e  as in p u t d at a  b y   m o d er n   SAT  s o lv er s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 1 9 1 - 3 2 0 1   3194   Fo r   th e  p r ep ar atio n   o f   ex p er i m en tal  d ata  in   th is   p ap e r ,   th e   T r an s alg   s o f twar e  s u ite  was  e m p lo y ed   as   s u ch   a  to o l.  T r an s alg   was  d ev elo p ed   b y   t h e  Ma tr o s o v   I n s titu te  f o r   s y s tem   d y n a m ics  an d   c o n tr o l  th eo r y   o f   th e  Sib er ian   B r an ch   o f   th e  R u s s ian   Aca d em y   o f   Scien ce s ,   lo ca ted   in   I r k u ts k   [ 1 0 ] .   T h is   s u ite  f ac ilit ates   th e  co n v er s io n   o f   ar b itra r y   alg o r i th m s   in to   B o o lean   f o r m u las.  T h ese  alg o r ith m s   co m p u te  ev er y wh er e - d ef in e d   d is cr ete  f u n ctio n s ,   i.e . ,   f u n ct io n s   o f   th e   f o r m   :   { 0 , 1 } ∗ → { 0 , 1 } ∗ ,   an d   a r e  ex p r ess ed   u s in g   th e   s p ec ially   d esig n ed   p r o g r a m m in g   la n g u a g e  T A  ak in   to   C   [ 1 1 ] .     2 . 2 .    Sea rc hin g   f o r  s o lutio ns   t o   B o o lea n f o r m ula   s a t is f ia b ility   pro blem s   us ing   ef f icient   SAT   s o lv er s   An y   B o o lean   s atis f iab ilit y   p r o b lem   co n s is ts   o f   two   k ey   s u b task s - ch ec k in g   th e  s atis f iab ilit y   o f   a n   ar b itra r y   B o o lea n   f u n ctio n   r e p r esen ted   in   C NF  an d   f in d in g   a   s et  o f   v alu es  f o r   wh ich   s u c h   a  C NF  is   s atis f ied .   T h e  f o u n d atio n   o f   m o s t  SAT  s o lv er s   is   th e  Dav is - Pu tn am - L o g em an n - L o v elan d   ( DPLL )   alg o r ith m   [ 1 2 ] ,  [ 1 3 ]   wh ich   was  s p ec if ically   p r o p o s ed   f o r   d ete r m in in g   th e  s atis f iab ilit y   o f   B o o lean   f o r m u las  wr itten   in   C NF,  i.e . ,  f o r   s o lv in g   SAT  p r o b lem s .   T h e  DPLL   alg o r ith m   s er v es a s   th e  b asis   f o r   m o s t e f f icien t SAT   s o lv er s .   T h e  m ain   id ea   o f   th e  DPLL   alg o r ith m   is   t o   ap p ly   d ep th - f i r s t  s ea r ch   m eth o d s   an d   u tili z e  th e  u n it  p r o p a g atio n   r u le.   T h e   DPLL   alg o r ith m   d i v id es  th e  s et  o f   v ar iab les  o f   th e  C NF  f o r m u la  i n to   two   s u b s ets,  A  an d   B ,   wh e r e  s u b s et  A  c o n tai n s   v ar iab les  with   a   v alu e   o f   “ t r u e ”   an d   s u b s et  B   co n tain s   v a r iab les  with   a  v al u e  o f   “ f alse . ”   At  ea ch   s tep ,   an   ar b itra r y   v ar ia b le  f r o m   th e  C NF  f o r m u la  is   ch o s en ,   an d   it  is   ass ig n ed   a  v alu e  o f   “ tr u e ”   ( ad d in g   th e  v ar iab le  to   s u b s et  A) .   T h en   th e  o r ig in al  f o r m u la  is   s im p lifie d ,   an d   th e  s im p lifie d   p r o b lem   is   s o lv ed .   I f   th e  s im p lifie d   C NF  f o r m u la  is   s ati s f iab le,   th en   th e  v ar iab le  v alu e  ch o s en   is   co r r ec t;  o th er wis e,   th e  ch o s en   v a r iab le  is   ass ig n ed   a  v alu e  o f   “ f alse, ”   a n d   it  is   m o v ed   to   s u b s et  B .   T h e  p r o b lem   is   th en   s o lv e d   ag ain   f o r   th e  ch o s en   “ f alse ”   v ar iab le  v alu e.   T h u s ,   eith er   th e   co r r ec t  v a r iab le  v alu e  ( “ tr u e ”   o r   “ f alse ” )   will  b e   f o u n d ,   o r   it will b e  p r o v en   th at   th e  o r ig in al  f o r m u la  is   u n s atis f iab le  [ 1 4 ] ,  [ 1 5 ] .    T h e  f o u n d atio n   o f   th e  v ast  m ajo r ity   o f   m o d e r n   co m p lete  SAT  s o lv er s ,   ef f ec tiv e  o n   b r o a d   class es   o f   p r ac tical  test s ,   is   th e  co n f lict - d r iv en   clau s e  lear n in g   ( C DC L )   alg o r ith m .   I n   tu r n ,   t h is   alg o r i th m   is   b ased   o n   th e   DPLL   alg o r ith m .   T h e  m ain   d if f er en ce   b etwe en   th ese  two   alg o r ith m s   is   th at  C DC L   u s e s   m em o r y   to   s to r e   s ea r ch   h is to r y   m o r e  p r ec is ely ,   an d   in f o r m atio n   ab o u t  d ea d - e n d   b r an c h es  o f   th e  s ea r ch   tr ee   is   r ec o r d ed   in   th e   f o r m   o f   n ew  c o n s tr ain ts ,   ca lle d   co n f lict  clau s es  [ 1 6 ] – [ 2 0 ] .   T h is   allo ws  f o r   s ig n if ican tly   d ee p er   b ac k tr ac k in g   in   s o m e  ca s es  th an   in   DPLL .   I n   a d d itio n   to   c o n v e n tio n al  o r   s eq u e n tial  SAT  s o lv er s ,   p ar allel  SAT  s o lv er s   h av e  g ain ed   wid esp r ea d   u s e.   T h ese  s o lv er s   ar e  d iv id ed   in t o   th r ee   ca teg o r ies:   p o r tf o lio   s o lv er s ,   d iv id e - an d - co n q u e r   s o lv er s ,   an d   s o lv er s   b ased   o n   p ar allel  lo ca l sear ch .     Po r tf o lio   s o lv er s   a r e  b u ilt  o n   th e  u s e  o f   m u ltip le  al g o r ith m s   o r   d if f er e n t  co n f ig u r ati o n s   o f   th e  s am e  alg o r ith m .   All  s o lv e r s   in   th e   p ar allel  p o r tf o lio   wo r k   o n   d if f e r en t  p r o ce s s o r s   to   s o lv e  t h e  s am e  p r o b lem .   I f   o n e   s o lv er   p r o g r am   is   co m p leted ,   th e  p o r tf o lio   s o lv er   r ep o r ts   wh eth er   th e  p r o b lem   is   s atis f iab le  o r   u n s atis f iab le  ac co r d in g   to   th at   s o lv er .   All  o th er   s o lv er s   s to p   wo r k in g .   Div er s if y in g   p o r tf o lio s   b y   i n clu d in g   d if f er en t   s o lv er s ,   ea ch   o f   wh ic h   p er f o r m s   well  o n   d if f er e n t  ty p es  o f   p r o b lem s ,   en h a n ce s   s o lv er   ef f icien cy .   Ma n y   s o lv er s   u s e  r an d o m   n u m b er   g en er ato r s   in ter n ally .   Div e r s if y in g   th eir   in itial  v alu es  ( s ee d s )   is   a  s im p le  way   to   d iv er s if y   th e  p o r t f o lio .   Oth er   d iv er s if icatio n   s tr ateg ies  in clu d e  en ab lin g ,   d is ab lin g ,   o r   d iv er s if y in g   ce r tain   h eu r is tics   in   th e  s eq u en tial so lv er   [ 2 1 ] ,  [ 2 2 ] .   Un lik e  p ar allel  p o r t f o lio s ,   p a r allel  d iv id e - an d - co n q u er   s o l v er s   attem p t  to   d iv id e   th e  s ea r ch   s p ac e   am o n g   in d iv id u al  in s tan ce s   o f   SAT  s o lv er s   r u n n in g   in   p a r allel  th r ea d s .   Ho wev er ,   d u e  to   t h e  u s e  o f   m eth o d s   s u ch   as  u n it  p r o p ag atio n ,   af t er   p ar titi o n in g   th e  SAT  p r o b l em   in to   in d iv id u al  s u b p r o b le m s ,   th ey   m ay   v ar y   s ig n if ican tly   in   co m p le x ity ,   le ad in g   t o   th e   ch allen g i n g   p r o b lem   o f   lo ad   b alan cin g .   O n e  s tr ateg y   f o r   p ar allel   lo ca l  s ea r ch   to   s o lv e  SAT  in v o lv es  u s in g   o p p o s ite  tr u th   v al u es  f o r   o n e  o r   m o r e  v ar iab les   ( f lip   v ar iab les)  in   d if f er en t  n o d es  o f   th e  co m p u tin g   s y s tem .   T h ese  v ar iab les  ar e  s elec ted   u s in g   h eu r is ti cs  th at  attem p t  to   d eter m in e  h o w  th is   ch an g e  ca n   ex p e d ite  th e  SAT  p r o b l em - s o lv in g   p r o ce s s   b y   r ed u c in g   th e  n u m b e r   o f   u n s atis f ied   clau s es.  An o th er   a p p r o ac h   is   to   ap p l y   th e  af o r em en tio n ed   p o r tf o lio   ap p r o ac h   [ 2 3 ] ,  [ 2 4 ] .    Desp ite  th e  ab u n d an ce   o f   SA T   s o lv er s   o f   v ar io u s   ty p es  av ailab le  to d ay ,   a  u n iv er s al  s o lu tio n   th at   p er f o r m s   eq u ally   well  f o r   all  task s   h as  n o t  y et  b ee n   f o u n d .   E ac h   s o lv er   m ay   ex ce l  at  task s   th at  o th er s   s tr u g g le   with   wh ile  p er f o r m in g   s ig n if ican tly   wo r s e  o n   s o m e  o t h er   task s .   I t  is   p r ac tically   im p o s s ib le  to   p r ed ict  in   ad v an ce   wh ich   s o lv er   s h o u ld   b e  u s ed   in   a  g iv en   s itu atio n ,   s o   th e  ch o ice  o f   s o lv er   th at  b est  s u it s   s o lv in g   a  p ar ticu lar   p r o b lem   is   d eter m in ed   ex p er im e n tally .     2 . 3 .    H a s h f un ct io n H B C - 256   T h e  cr y p t o g r a p h ic  alg o r ith m   ch o s en   f o r   test in g   u s in g   m o d er n   SAT  s o lv er s   was  th e  HB C - 2 5 6   d ata  h ash in g   alg o r ith m ,   d ev elo p ed   in   th e  I n f o r m atio n   Secu r ity   L ab o r ato r y   o f   th e  I n s titu te  o f   I n f o r m atio n   an d   C o m p u tatio n al  T ec h n o lo g ies   o f   th e  Min is tr y   o f   Scien c e  an d   Hig h e r   E d u ca tio n   o f   th e  R ep u b lic  o f   Kaz ak h s tan .   T h e  HB C - 2 5 6   h ash   f u n ctio n   was  b u ilt  u s in g   th e  Me r k le - Dam g ar d   c o n s tr u ct io n   with   th e  wid e - p ip e  m o d if icatio n ,   wh ich   is   o n e  o f   th e  m o s t  co m m o n   m o d if icatio n s .   T o   en s u r e  o n e - w ay n ess ,   th e  Dav ies - Me y er   s ch em e   was  em p l o y ed .   T h e   alg o r ith m   HB C - 2 5 6   co n s is ts   o f   4   r o u n d s ,   an d   th e   le n g th   o f   th e   r esu ltin g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A p p lica tio n   o f  s a tis fia b ilit y  p r o b lem  s o lvers   fo r   a s s ess in g   th e  s tr en g th   o f   …   ( K u n b o la t A l g a z y )   3195   h ash   v alu e  is   2 5 6   b its .   T h e  co m p r ess io n   f u n ctio n   u tili ze d   in   th is   alg o r ith m   is   b ased   o n   a  p r o p r ietar y   b lo ck   cip h er   ca lled   C F,  wh ich   was  d esig n ed   with   co n s id er atio n   o f   r e q u ir em e n ts   f o r   en cr y p tio n   alg o r ith m s   in   s o f twar e  an d   h a r d war e   im p le m en tatio n s   [ 2 5 ] .   T h e   in p u t  a n d   o u tp u t   b lo ck   len g th s   o f   th e   c o m p r ess io n   f u n ctio n   C F,  as we ll a s   th e  r o u n d   k ey   l en g th ,   ar e   all  1 2 8   b its .     T o   en h an ce   th e  p er f o r m an ce ,   th e  s tr u ctu r e   o f   th e   HB C - 2 5 6   h ash in g   alg o r ith m   is   d esig n e d   to   allo w  th e  ad ju s tm en t  o f   th e  n u m b e r   o f   in p u t  b lo ck s   h ash ed   s im u ltan eo u s ly   in   p ar allel  s tr ea m s .   T h is   n u m b er   is   d eter m in ed   b y   th e  p ar am eter   k ,   wh ich   r an g es  f r o m   3   to   8 .   T h e  v alu e  o f   p ar am ete r   k   is   s elec ted   b ased   o n   th e  v o lu m e  o f   d ata  b ei n g   h ash e d   an d   th e  av ailab le  c o m p u tatio n al  r eso u r ce s   o f   th e  co m p u t er   u s ed .   T h u s ,   th e  p ar am eter   k   d ef i n es  th e  len g th   L   o f   th e  in p u t  b l o ck   f o r   th e  H B C - 2 5 6   h ash in g   alg o r ith m ,   w h er e  L=1 2 8 ×k   b its .   T h e  s tr u ctu r e   of   th e  h ash in g   al g o r ith m   is   s h o wn   in   Fig u r e   1.   T h e  HB C - 2 5 6   alg o r ith m   u n d er   co n s id er atio n ,   k n o wn   f o r   its   h ig h   le v el  o f   s ec u r ity ,   en h an ce d   p er f o r m an ce ,   an d   s u itab ilit y   f o r   h ar d war e  im p lem en tati o n   u s in g   p a r allel  co m p u tati o n s ,   is   ex ten s iv ely   d escr ib ed   in   [ 2 6 ] .   T h is   p a p er   p r o v i d es  d etailed   r esu lts   o f   co n d u cte d   r esear ch   o n   a v alan ch e  ef f ec ts ,   s tr ict   av alan ch e  ef f ec ts ,   an d   s tatis tical  s ec u r ity .   Ad d itio n ally ,   wo r k s   [ 2 7 ] ,  [ 2 8 ]   p r esen t  co n clu s io n s   o n   th e  im p r ac ticality   o f   u s in g   m eth o d s   s u ch   as  d if f er en tial,  lin ea r ,   an d   alg eb r aic  cr y p tan aly s is   to   f in d   co llis io n s   in   th e  HB C - 2 5 6   f u n ctio n .   I n   o u r   ca s e,   wh en   p r e p ar in g   ex p er im en tal  d ata,   we   u s ed   th e   v a lu e  k= 3 .   T h u s ,   th e   len g th   L   o f   t h e  in p u t b lo ck   o f   t h e  alg o r ith m   is   3 8 4   b its .           Fig u r e  1 .   T h e  s ch em e   of   th e  H B C - 256   h ash in g   alg o r ith m       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T h e  T r an s alg   tr a n s lato r   tak es  as  in p u t  a  p r o g r a m   th at  co m p u tes  a  d is cr ete  f u n ctio n ,   wr itten   in   a   s p ec ialized   p r o ce d u r al  p r o g r a m m in g   lan g u ag e  ( T A  lan g u a g e) .   T h e  r esu lt  o f   tr an s latin g   a  T A  p r o g r a m   is   a  s y s tem   o f   B o o lean   eq u ati o n s   t h at  en co d e  th e   co m p u tatio n   p r o ce s s   o f   th e   co n s id er ed   f u n ct io n .   T h e  p h ases   o f   tex t  an aly s is   o f   th e  T A  p r o g r a m ,   co n s tr u ctin g   a  s y n ta x   tr ee ,   an d   tr av er s in g   t h e  r esu ltin g   tr e e  f o r   in ter p r etatio n   ar e  im p lem en ted   i n   a  s tan d ar d   m an n er .   A  n o n - tr iv ial  asp ec t o f   th e  tr an s latio n   is   th e  p r o ce d u r e  f o r   in ter p r etin g   th e  lan g u a g e  co n s tr u cts,  as  t h is   s tep   is   r esp o n s ib le  f o r   g en er atin g   th e  s y s tem   o f   B o o lean   eq u atio n s   th at   en co d e  th e  alg o r ith m ' s   ex ec u tio n   p r o ce s s .   At  th is   s tag e,   n u m er o u s   lo ca l  p r o b lem s   ar is e,   th e  r eso lu tio n   o f   wh ich   ca n   s ig n if ican tly   af f ec t  b o th   th e  s ize  an d   s tr u ctu r e  o f   t h e  r esu ltin g   co d e.   As  m en tio n ed   a b o v e ,   th e   T r an s alg   s o f twar e  s u ite  was  u s ed   to   tr an s f o r m   th is   alg o r it h m   in to   a  B o o lean   f o r m u la.   I n itially ,   u s in g   th e  s p ec ialized   p r o g r am m in g   lan g u ag e  T A,   wh ich   is   p ar t  o f   th e  T r an s alg   s o f twar e  s u ite,   a  p r o g r am   co d e  was  wr itten   to   im p lem en t   all  th e  o p er atio n s   p e r f o r m ed   b y   th e  alg o r ith m .   T h ese  o p er atio n s   in clu d e  b y te  p er m u tatio n ,   b itwis e  cy clic  s h if t,  s u b s titu tio n   p r o ce d u r e   u s in g   f o u r   1 6 - b y te   S - b o x es,  b y te - wis e  XOR  o p er atio n ,   an d   a d d itio n   o f   elem e n ts   f r o m   s elec ted   r o ws  an d   c o lu m n s   o f   th e  m atr i x .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 1 9 1 - 3 2 0 1   3196   T h en ,   th e  te x t  o f   th is   p r o g r a m   was  p ass ed   to   th e  p ar s in g   m o d u le  o f   th e  T r an s alg   s o f twar e  s u ite,   th e  r esu lt  o f   wh ich   is   a  s y n tax   tr ee   d escr ib i n g   th e  in ter n al  r ep r esen tatio n   o f   th is   p r o g r am .   T r av er s al  o f   th e  s y n tax   tr ee   a n d   co n s tr u ctio n   o f   B o o lean   eq u a tio n s   ar e  p er f o r m ed   b y   th e   tr an s f o r m atio n   m o d u le.   W h en   g en er atin g   th e   f in al   p r o p o s itio n al  co d e,   th e  tr an s it io n   to   C NF  is   ca r r ied   o u t  u s in g   T s eitin   tr an s f o r m atio n s   [ 2 9 ] .   As  a  r esu lt  o f   th e   p r o p o s itio n al  en co d in g   o f   th e  HB C - 2 5 6   h ash in g   alg o r ith m ,   a  B o o lean   f o r m u la  in   C NF  was  o b tain ed ,   co n tain in g   1 9 6 , 8 6 4   B o o lean   v ar iab les  an d   co n s is tin g   o f   9 8 6 , 4 8 0   clau s es,  ea ch   o f   wh ich   r ep r esen ts   a  d is ju n ctio n   o f   liter als.  T h e  to tal  n u m b er   o f   liter als,  i.e . ,   B o o lean   v ar iab les o r   th eir   n eg atio n s ,   in clu d ed   in   th ese  clau s es,  is   3 , 3 2 1 , 8 8 0 .   T ab le  1   s h o ws  th e  n u m b er   o f   B o o lean   v ar iab les,  liter als,  an d   clau s es  d ep en d in g   o n   th e   n u m b er   o f   r o u n d s   o f   t h e  HB C - 2 5 6   h ash   f u n ctio n .       T ab le  1 .   Nu m b er   o f   B o o lean   v ar iab les,  liter als,  an d   clau s es   in   th e  B o o lean     f o r m u la  d escr ib in g   t h e  HB C - 2 5 6   h ash   f u n ctio n     N u mb e r   o f   r o u n d s   N u mb e r   o f   v a r i a b l e s   N u mb e r   o f   l i t e r a l s   N u mb e r   o f   c l a u ses   1   4 7 , 2 3 2   7 9 1 , 4 6 4   2 3 5 , 0 2 4   2   9 7 , 0 2 4   1 , 6 3 3 , 9 1 2   4 8 5 , 1 6 8   3   1 4 6 , 9 4 4   2 , 4 7 7 , 8 9 6   7 3 5 , 8 2 4   4   1 9 6 , 8 6 4   3 , 3 2 1 , 8 8 0   9 8 6 , 4 8 0       On ce   th e   p r o p o s itio n al  r ep r es en tatio n   o f   t h e  HB C - 2 5 6   h ash in g   alg o r ith m   is   o b tain e d ,   d ep en d in g   o n   th e  p r o b lem   b ei n g   s o lv e d ,   it  is   n ec ess ar y   to   ass ig n   v alu es   to   th e  in p u t  v ar iab les,  ea ch   co r r esp o n d in g   to   a   s p ec if ic  b it  o f   th e  in p u t  b lo c k   o f   th e  h ash ed   m ess ag e,   an d   th e  o u t p u t  v ar ia b les,  ea ch   co r r esp o n d in g   t o   a   s p ec if ic  b it  o f   th e  h ash   co d e.   Af ter   th at,   a  s er ies  o f   test s   ar e  p er f o r m ed   u s in g   s ix   m o d er n   SAT  s o lv er s   to   o b tain   in f o r m atio n   ab o u t th e  c o m p u tatio n   r u n tim e,   m em o r y   u s ag e,   an d   o th er   e x p er im e n tal  d ata.     Dep en d in g   o n   wh eth er   i n p u t  an d /o r   o u tp u t  v ar iab le   v alu es  ar e  s p ec if ied ,   SAT  s o lv er s   ca n   s o lv e  th e   f o llo win g   4   task s :    a.   I f   n eith e r   in p u t  v ar iab le   v alu es  n o r   o u tp u t  v ar iab le  v alu es  ar e  s p ec if ie d ,   r an d o m   in p u t   v ar iab le  v alu es  ( in p u t  m ess ag e)   ar e  g en er at ed ,   an d   th en   th e  c o r r esp o n d in g   o u tp u t  v ar iab le  v alu es  ( h ash   co d e)   a r e  co m p u ted .   b.   I f   in p u t  v a r iab le  v alu es  ( in p u t  m ess ag e)   an d   o u tp u t  v ar iab le   v alu es  ( h ash   co d e)   ar e  s p ec if ied ,   th e  task   o f   h ash   co d e  v er if icatio n   is   s o lv e d .     c.   I f   o n ly   i n p u t  v ar iab le  v alu es   ( in p u t  m ess ag e)   ar e  s p ec if ie d ,   th e  task   o f   c o m p u tin g   th e   v alu es  o f   th e   co r r esp o n d in g   o u tp u t v ar iab le s   ( h ash   co d e)   is   s o lv ed .     d.   I f   o n ly   o u t p u t  v ar iab le  v alu es  ( h ash   co d e)   ar e  s p ec if ied ,   th e  task   o f   co m p u tin g   th e   v alu es  o f   th e  co r r esp o n d in g   i n p u t  v ar iab les  ( in p u t m ess ag e)   is   s o lv ed .     T h e  f ir s t  th r ee   task s ,   f r o m   th e  p er s p ec tiv e  o f   SAT  s o lv er s ,   ar e  tr iv ial  an d   ca n   b e  s o lv ed   in   ju s t  a  f ew   s ec o n d s .   Ho wev er ,   th e  f o u r t h   task   ( p r e - im ag e   s ea r ch ) ,   wh ich   is   o f   t h e  g r ea test   in t er est  in   ter m s   o f   cr y p tan aly s is ,   ca n n o t  b e  s o lv ed   in   a  r ea s o n ab le   am o u n t  o f   tim e.   T h is   is   n atu r al   b ec au s e   an y   h ash   f u n ctio n   m u s t  b e  r esis tan t  to   p r e - im ag e   attac k s .   On e  o f   th e  c o m m o n ly   u s ed   tech n iq u es  wh en   em p l o y in g   SAT  s o lv er s   is   Gu ess - an d - Dete r m in e,   wh i ch   in v o lv es  f ix in g   th e   v alu es   o f   ce r tain   v ar iab les,  s ig n if ic an tly   r ed u cin g   th e   o v er all  tim e  r eq u ir ed   to   f in d   a   s o lu tio n   to   th e  cr y p tan aly s is   task   at  h an d .   T h er ef o r e,   we  will  s im p lify   o u r   task   b y   s p ec if y i n g ,   i n   ad d itio n   to   t h e  o u t p u t  v a r iab le  v alu es  ( h as h   co d e ) ,   th e   v alu es  o f   ce r tain   i n p u t  v ar iab les,  an d   th en   attem p t to   f i n d   th e   v alu es   o f   th e  r em ain in g   in p u t  v ar iab l es u s in g   a  SAT  s o lv er .   T h e  co m p u tatio n s   wer e  p er f o r m ed   u n d er   t h e  co n d itio n   t h at  t h e  o u t p u t  v a r iab le  v alu es,   r ep r esen tin g   a  256 - b it  h ash   v alu e,   wer e  f u ll y   k n o wn .   I n p u t  v ar iab le  v alu es  r ep r esen tin g   a  3 8 4 - b it  p lain tex t  b lo ck   wer e   p r o v id e d ,   with     in itial  b its   m is s in g ,   wh er e  1 ≤ ≤ 30 .   T h e  task   is   to   f in d   th e  v al u es  o f   th e   in p u t  v ar iab les   co r r esp o n d in g   to   th e  m is s in g   b its   u s in g   SAT  s o lv er s   an d   t h er eb y   f u lly   r ec o v e r   th e  o r ig i n al  m ess ag e  b lo ck .   Fo r   ex p e r im en ts   aim ed   at  test in g   th e   r esil ien ce   o f   th e  HB C - 2 5 6   alg o r ith m   ag ai n s t  th is   ty p e  o f   attac k ,   th r ee   s eq u en tial  SAT  s o lv er s   wer e  s elec ted :  C aDi C aL   ( 1 . 6 . 0 ) ,   L i n g elin g   ( s c2 0 2 2 ) ,   a n d   Kis s at  ( 1 . 0 . 3 ) ,   alo n g   with   th r ee   p ar allel  SAT  s o lv er s :  Pli n g elin g   ( s c2 0 2 2 ) ,   T r ee n g elin g   ( s c2 0 2 2 ) ,   an d   Par k is s at  ( 1 . 0 . 3 )   [ 3 0 ] ,  [ 3 1 ] .   T h ese  s o lv er s   h av e  at  v a r io u s   tim es  ac h iev ed   to p   r an k in g s   in   t h e  a n n u al  SAT  co m p etitio n .   T a b le  2   s h o ws  th e  tim e   tak en   to   f in d   th e  m is s in g   b its   o f   th e  o r ig in al  m ess ag e  u s in g   t h e  af o r e m en tio n e d   SAT  s o lv e r s .   As  ca n   b e  s ee n   f r o m   th is   tab le,   it  is   p r ef er ab le  to   u s e  p ar allel  SAT  s o lv er s   to   s o lv e  o u r   p r o b lem .   Am o n g   th e  p ar allel  SAT  s o lv er s   ( f o r   o u r   p r o b lem ) ,   th e  m o s t  ef f icien t  o n e  was  th e  Par k is s at  SAT  s o lv er ,   s o   i t   will  b e  u s ed   in   f u r th er   e x p er i m en ts .   E m p ty   ce lls   in   th e   tab le  in d icate   th at  th e   ex ec u tio n   tim e  ex ce ed ed   th e   estab lis h ed   lim it.  No w,   we  will  co n d u ct  a   s er ies  o f   ex p e r im en ts   to   d eter m in e  t h e  r esis tan ce   o f   th e  HB C - 2 5 6   h ash in g   alg o r ith m   to   p r eim ag e  attac k s   u s in g   o n e,   two ,   th r ee ,   an d   f o u r   r o u n d s   o f   th e  h ash i n g   f u n ctio n .   T ab le  3   p r esen ts   th e  s o lu tio n   s ea r ch   tim e  u s in g   th e  Par k is s at  SAT  s o lv er ,   an d   Fig u r e  2   s h o ws  th e  d y n am ics  o f   th is   tim e  d ep en d i n g   o n   th e  n u m b e r   o f   u n k n o wn   v ar ia b les f o r   f o u r   r o u n d s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A p p lica tio n   o f  s a tis fia b ilit y  p r o b lem  s o lvers   fo r   a s s ess in g   th e  s tr en g th   o f   …   ( K u n b o la t A l g a z y )   3197   T ab le  2 .   T im e  t o   f in d   th e  s p ec if ied   n u m b er   o f   p lain tex t  b its   ( in   s ec o n d s )   N u mb e r   o f   u n k n o w n   b i t s   ( n )   S A T  S o l v e r s   S e q u e n t i a l   P a r a l l e l   C a D i C a L   Li n g e l i n g   K i ss a t   P a r k i ss a t   P l i n g e l i n g   Tr e e n g e l i n g   1   0 . 3 7   8 . 3 0   0 . 5 2   2 . 5 1   1 . 2 0   8 . 5 4   2   0 . 6 4   8 . 5 6   1 . 0 9   4 . 9 2   9 . 1 0   8 . 6 2   3   0 . 7 1   8 . 0 0   1 7 5 . 3 0   4 . 9 6   1 . 3 0   8 . 8 1   4   0 . 7 5   2 1 . 5 6   8 5 9 . 1 6   4 . 8 1   1 2 . 2 0   6 9 . 9 0   5   1 . 1 5   2 3 . 1 8   4 4 0 9 . 9 8   4 . 8   2 4 . 2 0   7 2 . 3 3   6   1 . 6 2   5 3 . 1 8   1 4 9 9 . 5 3   4 . 7 4   3 9 . 8 0   9 2 . 4 0   7   2 . 2 8   -   1 0 0 9 . 5 5   4 . 7   1 6 . 7 0   8 2 . 0 1   8   3 . 1 9   -   1 0 6 9 4 . 7 6   4 . 6 1   1 3 . 5 0   3 6 . 0 3   9   6 . 9 5   -   6 5 0 7 7 . 7 6   4 . 9 9   3 2 . 2 0   3 9 . 4 6   10   1 0 . 8 2   -   1 1 7 6 . 1 7   5 . 2   1 2 . 5 0   1 3 7 . 1 5   11   2 1 . 0 3   -   1 5 8 9 8 2 . 2 6   6 . 2 1   1 3 . 5 0   6 3 . 9 5   12   5 1 . 5 6   -   4 1 8 6 6 . 3 8   7 . 1 5   1 1 . 5 0   8 9 . 5 0   13   3 7 . 0 9   -   2 1 6 1 0 . 3 0   7 . 8 7   1 5 . 7 0   1 7 4 . 9 7   14   5 4 . 3 8   -   8 2 3 3 . 9 8   1 5 . 3 2   3 2 . 4 0   1 8 2 . 3 6   15   3 4 9 . 8 3   -   3 0 1 3 5 . 1 8   1 9 . 4 9   3 3 . 5 0   1 0 8 . 6 3   16   5 3 . 1 4   -   3 9 5 1 . 0 8   2 8 . 6 3   2 2 . 7 0   6 4 6 . 7 8   17   -   -   5 9 3 6 . 5 8   4 3 . 5 1   6 1 . 2 0   -   18   -   -   -   1 3 2 . 5 4   6 1 . 4 0   -   19   -   -   -   1 6 2 . 5 7   2 5 9 . 6 0   -   20   -   -   -   2 2 4 . 3 1   5 4 . 5 0   -   21   -   -   -   4 6 6 . 2 6   1 3 0 9 . 7 0   -   22   -   -   -   9 8 2 . 0 4   1 4 8 0 . 7 0   -   23   -   -   -   2   1 3 6 . 7 5   4 4 8 . 9 0   -   24   -   -   -   2  6 9 1 . 5 4   2 0 4 3 . 5 0   -   25   -   -   -   1 4   6 4 0 . 4 7   5 5 8 2 2 . 0 0   -   26   -   -   -   2 3   3 6 1 . 0 6   2 2 4 7 9 . 3 0   -   27   -   -   -   7 2   8 8 2 . 6 8   -   -   28   -   -   -   9 5   3 2 0 . 1 9   -   -   29   -   -   -   1 8 0   6 6 0 . 1 1   -   -   30   -   -   -   3 1 5   6 7 4 . 7 6   -   -       T ab le  3 .   So lu tio n   s ea r ch   tim e  u s in g   th e  Par k is s at   SAT  s o lv er   ( in   s ec o n d s )   N u mb e r   o f   u n k n o w n   b i t s   ( n )   S o l u t i o n   s e a r c h   t i me   1   r o u n d   2   r o u n d s   3   r o u n d s   4   r o u n d s   1   2 . 1 6   2 . 1 8   2 . 4 8   2 . 5 1   2   1 . 7 3   2 . 8 2   3 . 7 8   4 . 9 2   3   1 . 8 0   2 . 8 4   3 . 8 5   4 . 9 6   4   1 . 7 6   2 . 7 2   3 . 8 5   4 . 8 1   5   1 . 7 5   2 . 8 1   3 . 7 3   4 . 8   6   1 . 7 1   2 . 7 1   3 . 9 2   4 . 7 4   7   1 . 7 6   2 . 7 4   3 . 7 9   4 . 7   8   1 . 7 5   2 . 6 9   3 . 9 5   4 . 6 1   9   1 . 7 3   2 . 8 0   4 . 2 7   4 . 9 9   10   1 . 7 4   2 . 7 0   5 . 2 8   5 . 2   11   1 . 7 6   2 . 8 8   4 . 8 4   6 . 2 1   12   1 . 7 3   2 . 6 5   6 . 0 1   7 . 1 5   13   1 . 5 5   2 . 9 3   6 . 4 6   7 . 8 7   14   1 . 8 5   4 . 1 8   7 . 9 1   1 5 . 3 2   15   1 . 9 9   4 . 5 8   1 0 . 4 3   1 9 . 4 9   16   2 . 5 1   4 . 9 2   1 1 . 4 4   2 8 . 6 3   17   4 . 1 9   9 . 2 5   2 6 . 1 1   4 3 . 5 1   18   6 . 1 9   1 0 . 5 5   3 8 . 8 3   1 3 2 . 5 4   19   1 1 . 9 8   1 2 . 8 5   7 0 . 1 6   1 6 2 . 5 7   20   3 6 . 4 5   2 5 . 1 8   1 6 8 . 7 3   2 2 4 . 3 1   21   4 2 . 9 2   6 7 . 7 9   3 2 0 . 0 2   4 6 6 . 2 6   22   4 7 . 5 8   1 1 3 . 7 6   5 1 4 . 4 4   9 8 2 . 0 4   23   7 7 . 7 7   3 4 7 . 7 1   1 , 2 5 7 . 4 6   2   1 3 6 . 7 5   24   3 8 9 . 8 5   7 4 9 . 3 5   1 , 3 2 9 . 3 9   2   6 9 1 . 5 4   25   6 9 4 . 8 8   1 , 1 0 0 . 2 6   3 , 8 4 8 . 1 7   1 4   6 4 0 . 4 7   26   1 , 6 3 2 . 6 6   2 , 0 3 8 . 3 5   6 , 2 7 8 . 9 1   2 3   3 6 1 . 0 6   27   2 , 4 8 9 . 2 1   4 , 2 6 9 . 4 7   2 0 , 4 8 8 . 2 5   7 2   8 8 2 . 6 8   28   4 , 9 9 7 . 6 6   9 , 9 8 4 . 8 0   7 6 , 0 4 7 . 9 4   9 5   3 2 0 . 1 9   29   1 9 , 3 0 4 . 9 5   2 7 , 8 4 2 . 2 2   8 7 , 1 0 1 . 2 2   1 8 0   6 6 0 . 1 1   30   5 2 , 0 6 2 . 8 5   6 3 , 3 9 8 . 3 5   1 7 4 , 2 7 6 . 9 7   3 1 5   6 7 4 . 7 6       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 1 9 1 - 3 2 0 1   3198   I t  is   n ec ess ar y   to   n o te  th e   f o ll o win g   n u an ce .   W h en   r u n n in g   th e  s am e  SAT  s o lv er   m u ltip le  tim es  with   th e  s am e  in p u t  a n d   o u tp u t  d a ta,   we  o b tain   d i f f er en t  tim es  ea ch   tim e.   T h is   is   b ec au s e,   a t  ea ch   s tep   o f   th e   alg o r ith m   f o r   s o l v in g   t h e  B o o lean   eq u atio n ,   th e   s elec tio n   o f   th e  n e x t  v a r iab le  f o r   s u b s eq u en t  ass ig n m en t  o f   th e  v alu e  “t r u e”   o r   “f alse”  is   m ad e  u s in g   a  r an d o m   n u m b er   g en e r ato r .   I f   th e   v ar ia b le  i s   “lu ck ily ”  ch o s en ,   m ea n in g   th e  v alu e  ch o s en   f o r   it  is   p ar t  o f   th e  s o lu tio n ,   th is   p o s itiv ely   af f ec ts   th e  s ea r ch   tim e.   Oth er wis e,   it   will b e  n ec ess ar y   to   r etu r n   to   th is   v ar iab le  an d   ass ig n   it th e  o p p o s ite  v alu e,   an d   th e n   r ep ea t  th e  s o lu tio n   s ea r ch   p r o ce d u r e  ( a  b ac k tr ac k in g   m e ch an is m ) .   Fo r   ex am p le,   s ea r c h in g   f o r   th e  v alu es  o f   2 5   u n k n o wn   v ar iab les  u s in g   th e  Par k is s at  SAT  s o lv er   ca n   tak e  f r o m   4 9   m in u tes to   1 5   h o u r s ,   wh er e  th ey   a r e  s h o wn   i n   T ab le  4 .   T o   o b tain   a  r ea lis tic  ass e s s m e n t o f   tim e,   it is   n ec ess ar y   to   r e p ea t th e  s am e  ex p er im e n t m u lt ip le  tim es,   f o r   ex a m p le,   1 0   tim es,  an d   th en   f in d   th e  av e r ag e  tim e  s p e n t.  I n   o u r   ca s e,   th e   av er a g e  tim e  to   f in d   a  s o lu tio n   was  2 3 , 3 6 1 . 0 6   s ec o n d s ,   o r   6   h o u r s ,   2 9   m i n u tes,  an d   2 1 . 0 6   s e co n d s .   As  ev i d en t  f r o m   T ab le  3   an d   th e   g r ap h   in   Fig u r e  2 ,   with   an   in cr ea s e  in   th e  n u m b e r   o f   u n k n o wn   b its   ( s tar tin g   f r o m   2 5   an d   a b o v e ) ,   th e  tim e  r eq u ir ed   to   s o lv e  th e  p r o b lem   s h a r p ly   in c r ea s es.  I t  to o k   o v er   8 7   h o u r s   u s in g   a  co m p u ter   with   two   5 6 - co r e  p r o ce s s o r s   to   f in d   th e  p r eim a g e  o f   th e  m e s s ag e,   ass u m in g   th at  3 0   u n k n o wn   b its   wer e  p r esen t  wh ile  th e  v alu es  o f   th e   r em ain in g   3 5 4   b its   wer e  f ix e d .   T h e  ex p e r im en ts   wer e  co n d u cted   o n   a  c o m p u te r   with   two   5 6 - co r e  AM D  E PYC   7 6 6 3   p r o ce s s o r s   r u n n in g   at   2 . 0   GHz   ea ch   ( to tal  o f   1 1 2   c o r es)  a n d   1 2 8   GB   o f   R A M,   o p e r atin g   o n   th e   L in u x   Ub u n tu   2 2 . 0 4 . 3   L T S o p er atin g   s y s tem .           Fig u r e  2 .   Dy n am ics o f   s o lu tio n   s ea r ch   tim e  u s in g   t h e  Par k is s at  SAT  s o lv er       T ab le  4 .   Sear ch   tim e  f o r   v alu e s   o f   2 5   u n k n o wn   B o o lea n   v ar i ab les   A t t e m p t   n u m b e r   S e a r c h   t i me   ( h ,   m ,   s)   ( sec o n d s)   A t t e m p t   # 1   2   h   5 2   m  2 1 . 4 2   s   1 0 , 3 4 1 . 4 2   A t t e m p t   # 2   5   h   2 2   m  0 0 . 0 7   s   1 9 , 3 2 0 . 0 7   A t t e m p t   # 3   2   h   3 5   m  5 1 . 1 7   s   9 , 3 5 1 . 1 7   A t t e m p t   # 4   7   h   3 9   m  4 9 . 8 5   s   2 7 , 5 8 9 . 8 5   A t t e m p t   # 5   49   m  3 0 . 0 7   s   2 , 9 7 0 . 0 7   A t t e m p t   # 6   1   h   5 6   m  1 2 . 9 3   s   6 , 9 7 2 . 9 3   A t t e m p t   # 7   15   h   0 8   m   0 7 . 9 8   s   5 4 , 4 8 7 . 9 8   A t t e m p t   # 8   13   h   5 2   m   3 0 . 5 7   s   4 9 , 9 5 0 . 5 7   A t t e m p t   # 9   3   h   2 5   m  1 5 . 6 4   s   1 2 , 3 1 5 . 6 4   A t t e m p t   # 1 0   11   h   1 1   m  5 0 . 5 5   s   4 0 , 3 1 0 . 5 5       4.   CO NCLU SI O N     T h e  s tu d y   u n d er to o k   a  p r ac ti ca l  cr y p tan al y s is   o f   th e  c r y p t o g r ap h ic  h ash   f u n ctio n   HB C - 2 5 6 .   T h e    4 - r o u n d   co m p r ess io n   f u n ctio n   was  d escr ib ed   in   th e  f o r m   o f   an   eq u atio n   in   C NF = 1   f o r m at  u s in g   9 8 6 , 4 8 0   clau s es,  ea ch   o f   wh ich   r ep r esen ts   a  co n ju n ctio n   o f   liter als an d   1 9 6 , 8 6 4   B o o lean   v ar iab les.  T h e  s o lu tio n   to   th is   eq u atio n   was o b tain e d   u s in g   th e  SAT  s o lv er   Par k is s at.     T h e  r esu lts   o f   t h e  ex p er im en ta l  s tu d ies  s h o w  th at  f o r   th e   f u ll   HB C - 2 5 6   h ash   f u n ctio n   co n s i s tin g   o f   4   r o u n d s ,   th e  SAT  s o lv er   s tr u g g les  to   s o lv e  th e  p r o b lem   ev e n   wh en   o n ly   3 0   b its   o f   th e  o r ig in al  m ess ag e  ar e   u n k n o wn .   Sin ce   f in d in g   th e  p r eim ag e  r eq u ir es  d eter m in i n g   all  3 8 4   b its   o f   th e  o r ig in al  m ess ag e  b lo ck ,   th is   task   is   p r ac tically   in f e asib le  with in   a  r ea s o n ab le  tim e   f r a m e.   T h er ef o r e,   it  ca n   b e  c o n clu d e d   th at  th e   HB C - 2 5 6   alg o r ith m   is   r esis tan t to   p r eim ag e  attac k s   u s in g   th is   m eth o d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A p p lica tio n   o f  s a tis fia b ilit y  p r o b lem  s o lvers   fo r   a s s ess in g   th e  s tr en g th   o f   …   ( K u n b o la t A l g a z y )   3199   A  lim itatio n   o f   SAT  s o lv er s   is   th eir   b r u te - f o r ce   n atu r e,   a n d   t h e  p r o b lem   o f   r ed u cin g   th e  s e ar ch   s p ac e  is   f u n d am en tal  to   th ese  m eth o d s .   A  s o lu tio n   m ig h t  n o t  b e  f o u n d   with in   an   ac ce p tab le  tim e  f r am e,   m ak in g   it  p r ac tically   im p o s s ib le  to   p r o v i d e  a  th eo r etica l  esti m ate  o f   th e  p o s s ib ilit y   o f   f in d in g   a  p r ei m ag e.   T h er ef o r e,   as  a  f u tu r e  r esear c h   d ir ec tio n ,   i t  s h o u ld   b e   n o te d   th at   o th e r   ty p es  o f   c r y p ta n aly s es   an d   th eir   co m b in atio n s ,   in clu d in g   th e   co m b i n atio n   o f   d if f er en tial  a n d   alg eb r aic  cr y p tan aly s is ,   will  b e  ex p lo r e d   to   o b tain   a   th eo r etica l  esti m ate  o f   th e  s tr en g th   o f   th e  co n s id er ed   h ash   f u n cti o n .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h e  r esear ch   wo r k   was  f u n d e d   b y   th e   Min is tr y   o f   Scien ce   a n d   Hig h er   E d u ca tio n   o f   Kaz a k h s tan   an d   ca r r ied   o u t  with in   th e  f r am e wo r k   o f   th e  p r o ject  B R 2 4 9 9 3 0 5 2   “De v elo p m e n t  an d   s tu d y   o f   c r y p t o g r ap h ic   alg o r ith m s   f o r   in f o r m atio n   p r o tectio n   in   r eso u r ce - co n s tr ain ed   s y s tem s   an d   ev alu atio n   o f   t h eir   s tr en g th ”  at  th e   I n s titu te  o f   I n f o r m atio n   an d   C o m p u tatio n al  T e ch n o l o g ies.       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m e   of   A u t h o r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ku n b o lat  Alg az y   ✓   ✓         ✓     ✓       ✓     ✓     Kair at  Sak an     ✓         ✓     ✓   ✓     ✓         An d r ey   Var e n n ik o v       ✓   ✓       ✓   ✓     ✓   ✓           Nu r s u lu   Kap alo v a         ✓   ✓         ✓       ✓     ✓     C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   −   T h e   d a t a   t h a t   s u p p o r t   t h e   f i n d i n g s   o f   t h i s   s t u d y   a r e   a v a il a b l e   o n   r e q u e s t   f r o m   t h e   c o r r e s p o n d in g   a u t h o r ,   K S .   −   Der iv ed   d ata  s u p p o r tin g   th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  a v ai lab le  f r o m   t h e  co r r esp o n d in g   au th o r ,   KS ,   on  r eq u est.   −   T h e  d ata  th at  s u p p o r t  th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  av ailab le  f r o m   th e  co r r esp o n d i n g   a u th o r ,  KS,  u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S    [ 1 ]   F .   M a ssa c c i   a n d   L.   M a r r a r o ,   “ L o g i c a l   c r y p t a n a l y s i s  a s  a   S A T   p r o b l e m :   e n c o d i n g   a n d   a n a l y si s   o f   t h e   U . S .   d a t a   e n c r y p t i o n   st a n d a r d , ”   J o u r n a l   o f   A u t o m a t e d   R e a s o n i n g ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 – 2 ,   p p .   1 6 5 – 2 0 3 ,   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 2 3 / a : 1 0 0 6 3 2 6 7 2 3 0 0 2 .   [ 2 ]   K .   H u   a n d   Z.   C h u ,   “ A n   e f f i c i e n t   c i r c u i t - b a se d   S A T  s o l v e r   a n d   i t s  a p p l i c a t i o n   i n   l o g i c   e q u i v a l e n c e   c h e c k i n g , ”   Mi c r o e l e c t r o n i c s   J o u rn a l   ,   v o l .   1 4 2 ,   p .   1 0 6 0 0 5 ,   D e c .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m e j o . 2 0 2 3 . 1 0 6 0 0 5 .   [ 3 ]   K .   B u ñ o   a n d   H .   A d o r n a ,   “ S o l v i n g   3 - S A T  i n   d i st r i b u t e d   P   sy s t e ms   w i t h   s t r i n g   o b j e c t s, ”   T h e o re t i c a l   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   9 6 4 ,     p .   1 1 3 9 7 6 ,   J u l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t c s.2 0 2 3 . 1 1 3 9 7 6 .   [ 4 ]   C .   M .   L i ,   F .   X i a o ,   M .   L u o ,   F .   M a n y à ,   Z.   L ü ,   a n d   Y .   Li ,   “ C l a u s e   v i v i f i c a t i o n   b y   u n i t   p r o p a g a t i o n   i n   C D C L  S A T  s o l v e r s,”   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   2 7 9 ,   p .   1 0 3 1 9 7 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a r t i n t . 2 0 1 9 . 1 0 3 1 9 7 .   [ 5 ]   L.   C h e n g   a n d   L.   F e n g ,   “ M o d e l   a b s t r a c t i o n   f o r   d i s c r e t e - e v e n t   s y st e ms  u si n g   a   S A T   s o l v e r , ”   I E EE   Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,     p p .   1 7 3 3 4 – 1 7 3 4 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 2 4 6 1 2 3 .   [ 6 ]   A .   E.   J.  H y v ä r i n e n   a n d   N .   M a n t h e y ,   “ D e si g n i n g   sc a l a b l e   p a r a l l e l   S A T  so l v e r s,”   i n   L e c t u r e   N o t e s  i n   C o m p u t e r   S c i e n c e   ( i n c l u d i n g   su b s e ri e s  L e c t u re  N o t e s  i n   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   L e c t u r e   N o t e s  i n   Bi o i n f o rm a t i c s) ,   v o l .   7 3 1 7   LN C S ,   S p r i n g e r   B e r l i n   H e i d e l b e r g ,   2 0 1 2 ,   p p .   2 1 4 – 2 2 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 6 4 2 - 3 1 6 1 2 - 8 _ 1 7 .   [ 7 ]   N .   A l a m g i r ,   S .   N e j a t i ,   a n d   C .   B r i g h t ,   “ S H A - 2 5 6   C o l l i si o n   A t t a c k   w i t h   P r o g r a m mat i c   S A T , ”   C EU R  W o rks h o p   Pro c e e d i n g s ,    v o l .   3 7 1 7 ,   p p .   9 1 – 1 1 0 ,   2 0 2 4 .   [ 8 ]   S .   N e j a t i   a n d   V .   G a n e s h ,   “ C D C L( C r y p t o )   S A T   s o l v e r s   f o r   c r y p t a n a l y s i s,”   C AS C O N   2 0 1 9   P ro c e e d i n g s   -   C o n f e r e n c e   o f   t h e   C e n t r e   f o r  Ad v a n c e d   S t u d i e s  o n   C o l l a b o ra t i v e   Re s e a r c h   -   Pro c e e d i n g s  o f   t h e   2 9 t h   An n u a l   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e r  S c i e n c e   a n d   S o f t w a re   E n g i n e e r i n g ,   p p .   3 1 1 – 3 1 6 ,   2 0 2 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 1 9 1 - 3 2 0 1   3200   [ 9 ]   A .   B i e r e ,   “ L i n g e l i n g ,   P l i n g e l i n g   a n d   Tr e e n g e l i n g   e n t e r i n g   t h e   S A T   c o m p e t i t i o n   2 0 1 3 , ”   i n   Pro c e e d i n g s   o f   S AT  C o m p e t i t i o n   2 0 1 3 ,  2 0 1 3 ,   p p .   5 1 – 52 .   [ 1 0 ]   I .   O t p u s c h e n n i k o v ,   A .   S e me n o v ,   I .   G r i b a n o v a ,   O .   Za i k i n ,   a n d   S .   K o c h e ma z o v ,   “ E n c o d i n g   c r y p t o g r a p h i c   f u n c t i o n s  t o   S A T   u si n g   TR A N S A LG   s y st e m, ”   F ro n t i e rs   i n   A rt i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   2 8 5 ,   p p .   1 5 9 4 – 1 5 9 5 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 3 2 3 3 / 9 7 8 - 1 - 6 1 4 9 9 - 6 7 2 - 9 - 1 5 9 4 .   [ 1 1 ]   S .   C a i ,   X .   Z h a n g ,   M .   F l e u r y ,   a n d   A .   B i e r e ,   “ B e t t e r   d e c i s i o n   h e u r i s t i c s  i n   C D C L  t h r o u g h   l o c a l   s e a r c h   a n d   t a r g e t   p h a ses, ”   J o u rn a l   o f   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   Re s e a rc h ,   v o l .   7 4 ,   p p .   1 5 1 5 – 1 5 6 3 ,   A u g .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 6 1 3 / JA I R . 1 . 1 3 6 6 6 .   [ 1 2 ]   C .   B r i g h t ,   I .   K o t si r e a s,  a n d   V .   G a n e sh ,   “ A p p l y i n g   c o mp u t e r   a l g e b r a   s y s t e ms  w i t h   S A T  s o l v e r s  t o   t h e   W i l l i a mso n   c o n j e c t u r e , ”   J o u rn a l   o f   S y m b o l i c   C o m p u t a t i o n ,   v o l .   1 0 0 ,   p p .   1 8 7 – 2 0 9 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j sc . 2 0 1 9 . 0 7 . 0 2 4 .   [ 1 3 ]   D .   Lo v e l a n d ,   A .   S a b h a r w a l ,   a n d   B .   S e l ma n ,   “ D P LL :   T h e   c o r e   o f   m o d e r n   s a t i sf i a b i l i t y   so l v e r s,”   i n   O u t s t a n d i n g   C o n t r i b u t i o n s  t o   L o g i c ,   v o l .   1 0 ,   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i s h i n g ,   2 0 1 6 ,   p p .   3 1 5 – 3 3 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 3 1 9 - 4 1 8 4 2 - 1 _ 1 2 .   [ 1 4 ]   E.   M a r o ,   “ M o d e l i n g   o f   a l g e b r a i c   a n a l y si s  o f   P R ES EN T  c i p h e r   b y   S A T  so l v e r s, ”   I O P  C o n f e r e n c e   S e r i e s:   Ma t e r i a l s  S c i e n c e   a n d   En g i n e e ri n g ,   v o l .   7 3 4 ,   n o .   1 ,   p .   1 2 1 0 1 ,   Ja n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 7 - 8 9 9 X / 7 3 4 / 1 / 0 1 2 1 0 1 .   [ 1 5 ]   E.   M a r o ,   “ A l g e b r a i c   a n a l y s i s  o f   S M 4   c i p h e r   u s i n g   S a g e M a t h , ”   I O P   C o n f e re n c e   S e ri e s:   M a t e ri a l s  S c i e n c e   a n d   E n g i n e e ri n g ,    v o l .   1 0 4 7 ,   n o .   1 ,   p .   1 2 0 8 6 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 7 - 8 9 9 X / 1 0 4 7 / 1 / 0 1 2 0 8 6 .   [ 1 6 ]   C .   A n s ó t e g u i ,   M .   L.   B o n e t ,   J .   G i r á l d e z - C r u ,   J.  L e v y ,   a n d   L.   S i m o n ,   “ C o m mu n i t y   st r u c t u r e   i n   i n d u s t r i a l   S A T  i n st a n c e s , ”   J o u r n a l   o f   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   Re s e a rc h ,   v o l .   6 6 ,   p p .   4 4 3 – 4 7 2 ,   O c t .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 6 1 3 / j a i r . 1 . 1 1 7 4 1 .   [ 1 7 ]   P .   M .   B i t t n e r ,   T.   Th ü m ,   a n d   I .   S c h a e f e r ,   “ S A T  e n c o d i n g s   o f   t h e   a t - mo s t - k   c o n st r a i n t :   a   c a s e   s t u d y   o n   c o n f i g u r i n g   u n i v e r si t y   c o u r ses, ”   i n   L e c t u re  N o t e s  i n   C o m p u t e r  S c i e n c e   ( i n c l u d i n g   s u b s e ri e s  L e c t u re  N o t e s  i n   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   L e c t u r e   N o t e s   i n   Bi o i n f o rm a t i c s) ,   v o l .   1 1 7 2 4   LN C S ,   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i sh i n g ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 2 7 – 1 4 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 030 - 3 0 4 4 6 - 1 _ 7 .   [ 1 8 ]   J.  H .   Li a n g ,   V .   G a n e sh ,   P .   P o u p a r t ,   a n d   K .   C z a r n e c k i ,   “ L e a r n i n g   r a t e   b a sed   b r a n c h i n g   h e u r i st i c   f o r   S A T   so l v e r s, ”   i n   L e c t u r e   N o t e s   i n   C o m p u t e r  S c i e n c e   ( i n c l u d i n g   s u b ser i e s  L e c t u r e   N o t e s   i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   L e c t u re   N o t e s  i n   Bi o i n f o rm a t i c s) ,    v o l .   9 7 1 0 ,   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i sh i n g ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 2 3 – 140 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 3 1 9 - 4 0 9 7 0 - 2 _ 9 .   [ 1 9 ]   R .   G .   B i y a s h e v ,   A .   S mo l a r z ,   K .   T.   A l g a z y ,   a n d   A .   K h o m p y sh ,   “ En c r y p t i o n   a l g o r i t h m   ‘ Q A M A L   N P N S ’   b a se d   o n   a   n o n p o s i t i o n a l   p o l y n o mi a l   n o t a t i o n , ”   J o u rn a l   o f   Ma t h e m a t i c s,   M e c h a n i c s   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   1 0 5 ,   n o .   1 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 2 6 5 7 7 / j mm c s. 2 0 2 0 . v 1 0 5 . i 1 . 1 7 .   [ 2 0 ]   M .   J.  H .   H e u l e ,   O .   K u l l m a n n ,   S .   W i e r i n g a ,   a n d   A .   B i e r e ,   “ C u b e   a n d   c o n q u e r :   G u i d i n g   C D C L  S A T  so l v e r s  b y   l o o k a h e a d s,”   i n   L e c t u re  N o t e s  i n   C o m p u t e r  S c i e n c e   ( i n c l u d i n g   s u b ser i e s  L e c t u r e   N o t e s  i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   L e c t u re  N o t e s  i n   Bi o i n f o rm a t i c s) ,   v o l .   7 2 6 1   LN C S ,   S p r i n g e r   B e r l i n   H e i d e l b e r g ,   2 0 1 2 ,   p p .   5 0 – 65 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 6 4 2 - 3 4 1 8 8 - 5 _ 8 .   [ 2 1 ]   S .   E.   K o c h e m a z o v   a n d   O .   S .   Za i k i n ,   “ T o w a r d s   b e t t e r   S A T  e n c o d i n g s  f o r   h a s h   f u n c t i o n   i n v e r s i o n   p r o b l e ms , ”   i n   2 0 2 4   4 7 t h   I C T   a n d   El e c t r o n i c s  C o n v e n t i o n ,   MIPRO   2 0 2 4   -   Pr o c e e d i n g s ,   M a y   2 0 2 4 ,   p p .   2 5 – 30 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M I P R O 6 0 9 6 3 . 2 0 2 4 . 1 0 5 6 9 1 9 3 .   [ 2 2 ]   R .   G .   B i y a sh e v ,   S .   E.   N y ss a n b a y e v a ,   a n d   Y .   Y .   B e g i m b a y e v a ,   “ D e v e l o p m e n t   o f   t h e   m o d e l   o f   p r o t e c t e d   c r o ss - b o r d e r   i n f o r m a t i o n   i n t e r a c t i o n , ”   O p e n   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   6 ,   n o .   1 ,   p p .   1 9 9 – 2 0 5 ,   A u g .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 5 1 5 / e n g - 2 0 1 6 - 0 0 2 5 .   [ 2 3 ]   S .   A l o u n e h ,   S .   A b e d ,   M .   H .   A l   S h a y e j i ,   a n d   R .   M e sl e h ,   “ A   c o mp r e h e n s i v e   st u d y   a n d   a n a l y si s  o n   S A T - so l v e r s:   a d v a n c e s,  u sa g e s   a n d   a c h i e v e me n t s , ”   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   Re v i e w ,   v o l .   5 2 ,   n o .   4 ,   p p .   2 5 7 5 – 2 6 0 1 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 4 6 2 - 0 1 8 - 9 6 2 8 - 0.   [ 2 4 ]   S .   A b e d ,   A .   A s h k a n a n ,   W .   M a n s o o r ,   a n d   A .   G a w a n m e h ,   “ En h a n c e d   S A T   so l v e r s  b a se d   h a s h i n g   m e t h o d   f o r   b i t c o i n   m i n i n g , ”   i n   Ad v a n c e s  i n   I n t e l l i g e n t   S y s t e m s  a n d   C o m p u t i n g ,   v o l .   1 1 3 4 ,   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i sh i n g ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 9 1 – 1 9 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 4 3 0 2 0 - 7 _ 2 6 .   [ 2 5 ]   N .   A .   K a p a l o v a ,   K .   S .   S a k a n ,   A .   H a u men ,   a n d   S u l e i me n o v ,   “ R e q u i r e m e n t s   f o r   sy mm e t r i c   b l o c k   e n c r y p t i o n   a l g o r i t h ms  d e v e l o p e d   f o r   s o f t w a r e   a n d   h a r d w a r e   i mp l e m e n t a t i o n , ”   K a z N U   Bu l l e t i n .   Ma t h e m a t i c s,   Me c h a n i c s,   C o m p u t e r   S c i e n c e   S e ri e s ,   v o l .   1 1 2 ,   n o .   4 ,   p p .   1 3 4 – 1 4 7 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 2 6 5 7 7 / J M M C S . 2 0 2 1 . v 1 1 2 . i 4 . 1 2 .   [ 2 6 ]   K .   S a k a n ,   S .   N y ssa n b a y e v a ,   N .   K a p a l o v a ,   K .   A l g a z y ,   A .   K h o m p y s h ,   a n d   D .   D y u s e n b a y e v ,   “ D e v e l o p me n t   a n d   a n a l y si s   o f   t h e   n e w   h a s h i n g   a l g o r i t h m  b a se d   o n   b l o c k   c i p h e r , ”   E a st e rn - Eu r o p e a n   J o u r n a l   o f   E n t e rp r i se   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   2 ,   n o .   9 – 1 1 6 ,   p p .   6 0 – 7 3 ,   A p r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 5 5 8 7 / 1 7 2 9 - 4 0 6 1 . 2 0 2 2 . 2 5 2 0 6 0 .   [ 2 7 ]   K .   A l g a z y ,   K .   S a k a n ,   N .   K a p a l o v a ,   S .   N y ssa n b a y e v a ,   a n d   D .   D y u se n b a y e v ,   “ D i f f e r e n t i a l   a n a l y si s  o f   a   c r y p t o g r a p h i c   h a s h i n g   a l g o r i t h m H B C - 2 5 6 , ”   A p p l i e d   S c i e n c e s (S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 9 ,   p .   1 0 1 7 3 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 2 1 9 1 0 1 7 3 .   [ 2 8 ]   K .   A l g a z y ,   K .   S a k a n ,   a n d   N .   K a p a l o v a ,   “ Ev a l u a t i o n   o f   t h e   st r e n g t h   a n d   p e r f o r man c e   o f   a   n e w   h a sh i n g   a l g o r i t h m   b a s e d   o n   a   b l o c k   c i p h e r , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   E l e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e r  E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 3 ,   n o .   3 ,   p p .   3 1 2 4 – 3 1 3 0 ,   Ju n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 3 i 3 . p p 3 1 2 4 - 3 1 3 0 .   [ 2 9 ]   E .   K u i t e r ,   S .   K r i e t e r ,   C .   S u n d e r m a n n ,   T .   T h ü m ,   a n d   G .   S a a k e ,   “ T s e i t i n   o r   n o t   T s e i t i n ?   T h e   i m p a c t   o f   C N F   t r a n s f o r m a t i o n s   o n   f e a t u r e - m o d e l   a n a l y s e s , ”   i n   A C M   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   P r o c e e d i n g   S e r i e s ,   O c t .   2 0 2 2 ,   p p .   1 – 13 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 5 5 1 3 4 9 . 3 5 5 6 9 3 8 .   [ 3 0 ]   D .   M i c h a e l s o n ,   D .   S c h r e i b e r ,   M .   J .   H .   H e u l e ,   B .   K i e s l - R e i t e r ,   a n d   M .   W .   W h a l e n ,   “ U n s a t i s f i a b i l i t y   p r o o f s   f o r   d i s t r i b u t e d   c l a u s e - s h a r i n g   S A T   s o l v e r s , ”   i n   L e c t u r e   N o t e s   i n   C o m p u t e r   S c i e n c e   ( i n c l u d i n g   s u b s e r i e s   L e c t u r e   N o t e s   i n   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   L e c t u r e   N o t e s   i n   B i o i n f o r m a t i c s ) ,   v o l .   1 3 9 9 3 ,   S p r i n g e r   N a t u r e   S w i t z e r l a n d ,   2 0 2 3 ,   p p .   3 4 8 – 3 6 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 3 0 8 2 3 - 9 _ 1 8 .   [ 3 1 ]   L.   Le   F r i o u x ,   S .   B a a r i r ,   J.  S o p e n a ,   a n d   F .   K o r d o n ,   “ P a I n l e S S :   a   f r a me w o r k   f o r   p a r a l l e l   S A T  so l v i n g , ”   i n   L e c t u re  N o t e s  i n   C o m p u t e r   S c i e n c e   ( i n c l u d i n g   s u b seri e s  L e c t u r e   N o t e s  i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   L e c t u r e   N o t e s   i n   Bi o i n f o rm a t i c s) ,   v o l .   1 0 4 9 1   LN C S ,   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i s h i n g ,   2 0 1 7 ,   p p .   2 3 3 – 2 5 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 3 1 9 - 6 6 2 6 3 - 3 _ 1 5 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       K u n b o l a t  Al g a z y           re c e iv e d   a   m a ste r  d e g re e   i n   m a th e m a ti c s  fro m   Al - F a ra b i   Ka z a k h   Na ti o n a l  Un i v e rsity   in   2 0 0 1   a n d   a   P h . D.  d e g re e   in   i n f o rm a ti o n   se c u rit y   sy ste m s,   Alm a ty ,   Ka z a k h sta n ,   in   2 0 2 1 .   In   2 0 0 1 - 2 0 1 4   h e   w o rk e d   i n   in   th e   field   o f   in f o rm a ti o n   p ro tec ti o n   in   th e   sta te  str u c tu re .   Be twe e n   2 0 1 4   a n d   2 0 1 6 ,   h e   wo rk e d   a s  a   tea c h e r  a t  t h e   De p a rtme n t  o f  M a th e m a ti c s  a t  S a tb a y e v   Un i v e rsity .   C u rre n tl y ,   h e   is  re se a rc h e r  in   th e   lab o ra to r y   “ in f o rm a ti o n   se c u rit y ”   a t  th e   In st it u te  o f  I n fo rm a ti o n   a n d   C o m p u t in g   Tec h n o l o g y .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   c r y p t o g ra p h y ,   c ry p tan a ly sis ,   d e v e lo p m e n t  a n d   r e se a rc h   in   t h e   field   o f   in f o rm a ti o n   p r o tec ti o n .   H e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :  k u n b o lat@m a il . ru .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.