МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ СТІЙКОСТІ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ПОСЛІДОВНОСТЕЙ, СИНТЕЗОВАНИХ НА ОСНОВІ ОПЕРАЦІЙ ДОДАВАННЯ ЗА МОДУЛЕМ
DOI:
https://doi.org/10.32689/maup.it.2023.1.3Ключові слова:
псевдовипадкова послідовність, операції додавання за модулем, криптоперетворення, криптоаналізАнотація
Проблеми захищеності та цілісності інформації в комп’ютерних системах та мережах потребують особливих підходів до їх вирішення. Процеси обміну даними стали набагато простішими, швидшими, а деякі з них – безкоштовними. Прийняття важливих рішень у промисловості, фінансовій i державній сферах уже неможливе без обробки гігантських масивів інформації. У зв’язку з останніми подіями в Україні та світі, збільшенням кількості атак на комп’ютерні системи необхідно вирішувати нові задачі захисту інформації, які постають перед відповідними фахівцями. Водночас почала зростати небезпека втручання в роботу інформаційних систем для несанкціонованого зчитування інформації. Нині відбувається глобальний перехід до інформаційного суспільства, розвиток якого нерозривно пов'язаний з інтенсифікацією інформаційних процесів, необхідністю збору, обробки і передавання величезних обсягів інформації. Інформатизація торкнулася всіх сфер діяльності людини в цілому: державного управління, фінансів, економіки, освіти, виробництва та ін. Особливе місце у сфері захисту інформації посідають задачі, вирішення яких має важливе науково-технічне й загальнодержавне значення. Однією з таких задач є підвищення ефективності алгоритмів комп’ютерної криптографії за рахунок розробки нових мікрокриптопримітивів. Одним із шляхів боротьби з кіберзлочинністю є криптографія. Різноманітні криптографічні методи шифрування, які використовують з метою захисту інформаційних ресурсів, що обробляються, зберігаються та передаються в сучасних інформаційно-комунікаційних системах та мережах, дозволяють досить надійно та ефективно захищати інформацію від несанкціонованого доступу та ознайомлення з нею. Криптографічний захист, тобто використання процедури шифрування тексту за допомогою складних математичних алгоритмів, завойовує все більшу популярність. Вирішення цієї задачі дозволить вдосконалити існуючі криптоалгоритми та створити нові, основними перевагами яких будуть висока швидкість та криптостійкість, обумовлена збільшенням варіативності процесу шифрування. У роботі проведено теоретичне обґрунтування ефекту підвищення якості статистичних характеристик результуючої псевдовипадкової послідовності, побудованої на основі додавання за модулем результатів дворозрядних операцій криптографічного перетворення інформації. Отримані результати підтверджені статистичними портретами тестування досліджуваних псевдовипадкових послідовностей. Виконано аналіз побудованих портретів для різних параметрів формування послідовностей.
Посилання
Рудницький В.М., Лада Н.В., Бабенко В.Г. Криптографічне кодування: синтез операцій потокового шифрування з точністю до перестановки: монографія / Черкас. держ. технол. ун-т. Харків: ДІСА ПЛЮС, 2018. 184 с.
Method for developing pseudo-random number generators for cryptographic applications in 5g networks / S. Gnatyuk, Y. Burmak, R. Berdibayev et al. Cybersecurity: Education, Science, Technique: Electronic scientific publication. 2021. No. 4 (12). P. 151–162. URL: https://doi.org/10.28925/2663-4023.2021.12.151162.
Фауре Э.В., Щерба А.И., Лавданский А.А. Анализ корреляционных свойств последовательностей (псевдо) случайных чисел. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2015. № 1 (18) С. 142–150. URL: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/Nitps_2015_1_32.pdf.
Faure E., Myronets I., Lavdanskyi A. Autocorrelation criterion for quality assessment of random number sequences. 3rd International Workshop on Computer Modeling and Intelligent Systems (CMIS-2020), (Zaporizhzhia, Apr. 27, 2020 – May 1, 2020). P. 675–689. ISSN: 1613-0073. URL: https://doi.org/10.32782/cmis/2608-52.
Faure E., Fedorov E., Myronets I., Sysoienko S. Method for generating pseudorandom sequence of permutations based on linear congruential generator. Fifth International Workshop on Computer Modeling and Intelligent Systems (CMIS-2022), (Zaporizhzhia, May 12, 2022). P. 175–185. ISSN: 1613-0073. URL: https://doi.org/10.32782/cmis/3137-15.
Рудницький В.М., Бабенко В.Г., Стабецька Т.А. Узагальнений метод синтезу обернених нелінійних операцій розширеного матричного криптографічного перетворення. Системи обробки інформації: зб. наук. пр. Харків: ХУПС ім. І. Кожедуба, 2014. Вип. 6 (122). С. 118–121.
Наукоемкие технологии в инфокоммуникациях: обработка и защита информации: кол. монография / под ред. В.М. Безрука, В.В. Баранника. Харьков: Компания СМИТ, 2013. 398 с.
Бабенко В.Г., Мельник О.Г., Стабецкая Т.А. Построение нелинейных операций расширенного матричного криптографического преобразования. Криптографическое кодирование: кол. монография / под ред. В.Н. Рудницкого, В.Я. Мильчевича. Харьков: Щедрая усадьба плюс, 2014. С. 41–55.
Ferguson N., Schneier B., Kohno T. Cryptography Engineering: Design Principles and Practical Applications. March 2010. 384 p. ISBN: 978-0-470-47424-2.
L’Ecuyer P., Simard R., Chen E.J, Kelton W.D. An object-oriented random-number package with many long streams and substreams. Operations research. 2002. Vol. 50. No. 6. P. 1073–1075.
Буценко Ю., Розоринов Г., Савченко Ю. Общее и селективное тестирование псевдослучайных битовых последовательностей. Сучасний захист інформації: наук.-техн. журн. 2014. № 2. С. 16–21.
Лавданский А.А. Фауре Э.В. Оценка статистических свойств последовательностей на выходе комбинационного генератора с помощью графических тестов. Системні дослідження та інформаційні технології. Київ, 2015. № 2. С. 39–50.
Лавданский А.А., Фауре Э.В. Комбинационный метод формирования последовательности псевдослучайных чисел. Системний аналіз та інформаційні технології (SAIT-2014): матеріали 16-ї Міжнар. наук.-техн. конф., (Київ, 26-30 трав. 2014 р.). Київ: ННК «ІПСА» НТУУ «КПІ», 2014. С. 403–404.
Фауре Э.В., Щерба А.И., Лавданский А.А. Оценка статистических характеристик последовательности псевдослучайных чисел, порожденной комбинационным генератором. Комп’ютерно-інтегровані технології: освіта, наука, виробництво. 2015. № 18. С. 165–171.
Лавданський А.О. Оцінка часу формування послідовності псевдовипадкових чисел. Проблеми інформатизації: матеріали Четвертої міжнар. наук.-техн. конф., (Черкаси – Баку – Бельсько-Бяла – Полтава). Черкаси: ЧДТУ, 2016. С. 71.
Ланських Є.В., Сисоєнко С.В., Пустовіт М.О. Оцінка якості псевдовипадкових послідовностей на основі використання операцій додавання за модулем два. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2015. № 4 (21). С. 147–150.
Фауре Е.В., Сисоєнко С.В., Миронюк Т.В. Синтез і аналіз псевдовипадкових послідовностей на основі операцій криптографічного перетворення. Системи управління, навігації та зв’язку. Полтава: ПНТУ, 2015. № 4 (36). С. 130–133.
Фауре Е.В., Сисоєнко С.В. Оцінка якості псевдовипадкових послідовностей на основі додавання за модулем. Вісник інженерної академії України. Київ, 2016. № 3. С. 165–172.
Сисоєнко С.В., Сисоєнко А.А. Дослідження та аналіз псевдовипадкових послідовностей для систем комп‘ютерної криптографії. Проблеми інформатизації: тези доп. сьомої міжнар. наук.-техн. конф., (Черкаси: ЧДТУ; Харків: НТУ «ХПІ», ДП «ПД ПКНДІ АП»; Баку: ВА ЗС АР; Бельсько-Бяла: УТіГН, 13–15 листоп. 2019 р.). 2019. Т. 3: секції 5–7. С. 67.
Sysoienko А.А., Sysoienko S.V. Investigation of the quality of pseudorandom sequences synthesized on the basis of modulo two addition operations. Деcята міжнародна науково-технічна конференція: тези доп., (Черкаси: ЧДТУ; Харків: НТУ «ХПІ», ДП «ПД ПКНДІ АП»; Баку: ВА ЗС АР; Бельсько-Бяла, 24–25 листоп. 2022 р.). 2022. Т. 1. С. 85.
Бабенко В.Г., Миронюк Т.В., Кривоус Г.В. Алгоритми застосування операцій перестановок, керованих інформацією, для реалізації криптоперетворення інформації. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2021. № 3. С. 44–58. URL: https://doi.org/10.24025/2306-4412.3.2021.247252.
Захист інформації на основі операцій перестановок, керованих інформацією: монографія / Т.В. Миронюк, С.В. Сисоєнко, В.Г. Бабенко та ін.; Черкас. держ. технол. ун-т. Черкаси: видавець Гордієнко Є.І., 2021. С. 103–164. ISBN: 978-966-97302-2-0.
Synthesis of reverse two-bit dual-operated strictly straight cryptographic coding on the basis of another operation / V. Rudnitsky, R. Berdibayev, R. Breus et al. Сучасні інформаційні системи. 2019. Т. 3. № 4. C. 109–114. doi: 10.20998/2522-9052.2019.4.16.
Криптографічне кодування: обробка та захист інформації: кол. монографія / під ред. В.М. Рудницького; Черкас. держ. технол. ун-т. Харків: Діса Плюс, 2018. 139 с.
Богданов В.В., Паламарчук Н.А. Навчальний комплекс статистичної оцінки псевдовипадкових і текстових послідовностей. Збірник наукових праць Військового інституту телекомунікацій та інформатизації Національного технічного університету України «КПІ». Київ: ВІТІ НТУУ «КПІ», 2007. Вип. 3. С. 17–26.
