Експериментальне дослідження методу генерування тритових псевдовипадкових послідовностей для криптографічних застосувань

Михайло Євгенович Шелест, Сергій Олександрович Гнатюк, Тетяна Олександрівна Жмурко, Василь Миколайович Кінзерявий, Халіча Ібрагімівна Юбузова

Анотація


В останні декілька років розвиток квантової криптографії привернув увагу науковців всього світу та перейшов від рівня теоретичних досліджень до впровадження готових комерційних рішень. Основна відміність методів квантової криптографії від традиційної (симетричної та асиметричної) криптографії полягає у використанні в своїй основі зовсім різних принципів. Квантова криптографія не залежить від обчислювальних чи інших можливостей порушника, використовує специфічні унікальні властивості квантових частинок і ґрунтується на непорушності законів квантової фізики. Серед найрозвиненіших технологій квантової криптографії варто відзначити квантовий прямий безпечний зв'язок, який дозволяє передавати інформацію відкритим каналом без попереднього її шифрування – нівелюючи проблему розподілу ключів, в цих протоколaх кожний біт є конфіденційною інформaцію і нe повинeн потрaпити до порушника, тому вимоги до стійкості протоколів є знaчно вищими і потрeбують мeтодів підсилeння бeзпeки. Авторами був розроблений метод забезпечення стійкості протоколів квантової криптографії, однак для його реалізації необхідно використання надійних тритових псевдовипадкових послідовностей. У зв’язку з цим у роботі представлено експериментальне дослідження розробленого методу генерування тритових послідовностей, для оцінювання ефективності цього методу було розроблено методику проведення експерименту, яка підтвердила можливість  використання згенерованих тритових послідовностей для реалізації запропонованого метода забезпечення стійкості кутритових протоколів квантової криптографії до некогерентних атак, а також для інших криптографічних застосувань в сучасних інформаційно-комунікаційних технологіях.


Ключові слова


квантова криптографія; генератор псевовипадкових послідовностей; квантовий прямий безпечний зв'язок; трит; захист інформації

Посилання


A Statistical Test Suite for the Validation of Random Number Generators and Pseudo Random Number Generators for Cryptographic Applications. NIST Special Publication 800-22. – May 15, 2001. – 164 р.

NIST STS [Electronic resource] : Download documentation and software. – Electronic data. – NIST, 2014. – Mode of access: http://csrc.nist.gov/groups/ST/ toolkit/rng/ documentation_software.html. – [Accessed Jul. 5, 2015].

On the Interpretation of Results from the NIST Statistical Test Suite / Marek SYS, Zdenek RIHA, Vashek MATYAS, Kinga MARTON, Alin SUCIU // Romanian jurnal of information science and technology. – Vol. 18. – № 1. – 2015. – P. 18-32.

Гарасимчук О.І. Генератори псевдовипадкових чисел, їх застосування, класифікація, основні методи побудови і оцінка якості / Гарасимчук О.І., Максимович В.М. // Захист інформації. – 2003. – №3. – С. 29-36.

Горбенко І.Д. Обґрунтування вимог до генераторів випадкових бітів згідно ISO/IEC 18031 / Горбенко І.Д., Шапочка Н.В., Козулін О.О. // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2009. – № 6 (40). – С. 94-97.

Експериментальне дослідження методу забезпечення стійкості кутритових протоколів квантової криптографії / С.О. Гнатюк, Т.О. Жмурко, В.М.

Кінзерявий, Х.І. Юбузова // Захист інформації. – 2016. – № 3. – Т. 18. – С. 218-228.

Євсеєв С.П. Аналіз сучасних методів формування псевдовипадкових послідовностей / С.П. Євсеєв, Р.В. Корольов, М.В. Краснянська // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2010. – 3/4 (45). – С. 11-15.

Иванов М.А. Теория, применение и оценка качества генераторов псевдослучайных последовательностей / М.А. Иванов, И.В. Чугунков. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2003. – 240 с.

Калугин А.Н. Модификация многомерных псевдослучайных последовательностей с использованием двойственных LFSR-CNS генераторов / А. Н. Калугин // Компьютерная оптика. – 2005. – № 28. – С. 112-118.

Корольов Р.В. Дослідження періодичних властивостей генераторів псевдовипадкових чисел, заснованих на використанні надмірних блокових кодів / Р.В. Корольов // Системи озброєння і військова техніка. – 2008. – № 3(15). – C.126-128.

Кренгель Е. И. Исследование и разработка новых классов псевдослучайных последовательностей и устройств их генерации для систем с кодовым разделением каналов: дис. канд. техн. наук: 05.12.13 / Кренгель Евгений Ильич. – М., 2002. – 214 c.

Метод генерування тритових псевдовипадкових послідовностей для систем квантової криптографії / С.О. Гнатюк, Т.О. Жмурко, В.М. Кінзерявий, Н.А. Сєйлова // Безпека інформації. – 2015. – № 2. – Т. 22. – С. 140-147.

Метод оцінювання якості тритових псевдовипадкових послідовностей для криптографічних застосувань / С.О. Гнатюк, Т.О. Жмурко, В.М. Кінзерявий, Н.А. Сєйлова // Information Technology and Security. – 2015. – Vol. 3. – № 2(5). – С. 108-116.

Назаров Є.О. Генератори псведовипадкових послі-довностей для криптографічних систем / Назаров Є.О., Чернишова А.В., Губенко Н.Є.// збірник нау-кових праць міжнародної науково-технічної конференції «Інформатика і компютерні технології -2012». – ДонНТУ: 2012. – С. 139-144.

Потий А.В. Статистическое тестирование генераторов случайных и псевдослучайных чисел с использованием набора статистических тестов NISTSTS / А.В. Потий, С.Ю. Орлова, Т.А. Гриненко // Правове, нормативне та метрологічне забезпечення систем захисту інформації в Україні. – 2001. – Вип. 2. – С. 206-214.

Рисований О.М. Генератор псевдовипадкових послідовностей по модулю 3 з різною частотою формування псевдовипадкових послідовностей / О.М. Рисований, В.В. Гоготов // Системи обробки інформації – 2010 р. – № 2 (83). – С. 141-143.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 2410-7840 (Online), ISSN 2221-5212 (Print)

Ліцензія Creative Commons
Цей твір ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із зазначенням авторства - Некомерційна - Без похідних творів 3.0 Неадаптована

РИНЦ SSM WorldCat BASE Національна бібліотека ім. Вернадського Науково-технічна бібліотека НАУ Ulrich's Periodicals Directory

Ulrich's Periodicals Directory