ФОРМАЛІЗОВАНА ПОСТАНОВКА НАУКОВОГО ЗАВДАННЯ З РОЗРОБЛЕННЯ СИМЕТРИЧНОЇ КРИПТОГРАФІЧНОЇ СИСТЕМИ ЗАХИСТУ МОВНОЇ ІНФОРМАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.18372/2225-5036.30.19242Ключові слова:
мовна інформація, симетрична криптографічна система, наукове завдання, диференціальні перетворення, регуляризація, ключ шифрування, інтегральне рівняння Фредгольма першого родуАнотація
За останні роки кількість викликів та загроз сучасним інформаційним технологіям постійно зростає. Безпекова ситуація ускладнюється тим, що в умовах збройного конфлікту кіберзагрози набувають ознак гібридності. Гібридність кіберзагроз проявляється у впливі однієї загрози на одну послугу безпеки в усіх безпекових складових одночасно. Наприклад, якщо в інформаційній технології циркулює мовна інформація, то вплив на таку властивість як конфіденційність одночасно відбувається для таких безпекових складових як інформаційна безпека, безпека інформації та кібербезпека. Тому в нинішніх умовах дуже важливо удосконалювати існуючі або розробляти нові механізми забезпечення безпеки мовної інформації. Існуючі підходи до захисту мовної інформації ґрунтуються в основному на використанні криптографічних алгоритмів, які реалізовано в симетричних або асиметричних криптографічних системах. Зважаючи на відносно більшу швидкодію симетричних криптографічних систем, порівняно з асиметричними, вони й надалі залишаються в пріоритеті під час захисту мовної інформації. Разом з тим, вони також підвладні сучасним методам криптоаналізу. Саме тому дуже важливо розробити нетиповий та нетривіальний криптоалгоритм, який реалізуватиме відповідну симетричну криптографічну систему захисту мовної інформації. Виходячи з зазначеного у статті наведено формалізовану постановку наукового завдання з розроблення симетричної криптографічної системи захисту мовної інформації. Її особливостями мають стати: по-перше, використання в якості криптографічного алгоритму інтегрального рівняння Фредгольма першого роду; по-друге, використання в якості ключа шифрування його ядра; по-третє, в якості інформації, що підлягає шифруванню має бути мовна інформація у вигляді аналогового сигналу; по-четверте, використання в процесі шифрування та розшифрування мовної інформації диференціальних перетворень академіка НАН України Г. Пухова; по-п’яте, використанні методу регуляризації А. Тихонова для розшифрування шифротексту з вихідної мовної інформації у вигляді диференціального спектру. Висунуто вимоги до розроблюваної симетричної криптографічної системи захисту мовної інформації на основі диференціальних перетворень. Такі вимоги стосуються гарантованої теоретичної та практичної криптостійкості. Для їх виконання визначено сутність і зміст наукового завдання, що вирішується у статті. Наведено його формалізовану постановку.
Посилання
Кобзар О. В. Топологія побудови операційної системи реального часу автоматизованої системи управління Військово-Морськими Силами Збройних Сил України / О. В. Кобзар, М. В. Мусієнко // Проблеми створення, випробування, застосування та експлуатації складних інформаційних систем. – № 20. – 2022. – С. 28–41.
Hryshchuk O. Spectral Model of the Encryption Key for a Symmetric Cryptosystem Based on Differential Transformations / O. Hryshchuk // III International Scientific And Practical Conference [“Information Security And Information Technologies”], (Odesa, 13–19 Sept. 2021 y.). – CEUR Workshop Proceedings, 2021. – P. 1–5.
СКАТ-Е: шифратор з інтегрованим модулем перетворення мовної інформації [Електронний ресурс] // Трител. – 2016. – Режим доступу до ресурсу: https://cutt.ly/CUKepeA.
Олійников Р. В. Методи аналізу і синтезу перспективних симетричних криптографічних перетворень. – Дис. д-ра техн. наук: 05.13.05, Харк. нац. ун-т радіоелектрон. – Х., 2014. – 420 с.
Єфіменко А. А. Порівняльний аналіз алгоритму симетричного блокового перетворення "Калина" (ДСТУ 7624:2014) з іншими міжнародними стандартами шифрування даних / А. А. Єфіменко, Є. М. Байлюк, О. А. Покотило // Проблеми створення, випробування, застосування та експлуатації складних інформаційних систем. – 2018. – Вип. 15. – С. 156–162.
Грищук Р. В. Основи кібернетичної безпеки: монографія / Р. В. Грищук, Ю. Г. Даник ; за заг. ред. проф. Ю. Г. Даника. – Житомир : ЖНАЕУ, 2016. – 636 с.
Mentsiev A. VoIP security threats / A. Mentsiev, A. Dzhangarov // Инженерный вестник Дона. – 2019. – № 1. – С. 1–7.
Roy O. P. A Survey on Voice over Internet Protocol (VoIP) Reliability Research / O. P. Roy, V. Kumar // IOP Conf. Series : Materials Science and Engineering. – 2020. – № 1020. – С. 1–9.
Claxson N. Securing VoIP: encrypting today's digital telephony systems / N. Claxson // Network Security. – 2018. – № 11. – С. 11–13.
Постквантова криптографія та механізми її реалізації / І. Д. Горбенко, О. О. Кузнєцов, О. В. Потій та ін.// Радиотехника. – 2016. – Вип. 186. – С. 32–52.
Ogiela M. R. On Using Cognitive Models in Cryptography / M. R. Ogiela, L. Ogiela // IEEE 30th International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA). – Crans-Montana, 2016. – P. 1055–1058.
Kocarev L. Chaos-based Cryptography Theory, Algorithms and Applications / L. Kocarev, S. Lian. – Springer Science & Business Media, 2011. – 390 р.
Прикладне застосування теорії хаотичних систем у телекомунікаціях : монографія / Ю. Я. Бобало, С. Д. Галюк, М. М. Климаш, Р. Л. Політанський ; Міністерство освіти і науки України, Національний університет “Львівська політехніка”. – Львів ; Дрогобич : Коло, 2015. – 184 с.
Pekerti A. Secure End-to-End Voice Communication: A Comprehensive Review of Steganography, Modem-Based Cryptography, and Chaotic Cryptography Techniques / A. Pekerti, A. Sasongko, A. Indrayanto // IEEE Access. –2024. – Vol. 12.– P. 75146–75168.
Maurer U. Constructive Cryptography – A New Paradigm for Security Definitions and Proofs / U. Maurer // Springer-Verlag Berlin Heidelberg. – 2012. – P. 33–56.
Quantum Cryptography [Електронний ресурс] / R. J. Hughes, D. M. Alde, P. Dyer та ін. // Los Alamos National Laboratory. – 1994. – Режим доступу до ресурсу: https://arxiv.org/pdf/quant-ph/9504002.pdf].
Думачев В. Н. Модели и алгоритмы квантовой информации : монография / В. Н. Думачев. – Воронеж : ВИМВД, 2009. – 231 с.
Калюжний І. Г. Квантова криптографія: принципи, проблеми та перспективи / І. Г. Калюжний // Інформаційні системи, механіка та керування. – 2015. – Вип. 13. – С. 29–37. – Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ismk_2015_13_5.
Richard J. Quantum Cryptography / J. Richard, D. Hughes, M. Alde and etc. [Електронний ресурс] // University of California, LA National Laboratory. – 1995. – Режим доступу до ресурсу: https://arxiv.org/pdf/quant-ph/9504002/.
Diffie W. New Directions in Cryptography / W. Diffie, M. E. Hellman. // IEEE Transactions on Information Theory. – 1976. – P. 644–654.
Броншпак Г. Криптография нового поколения: Интегральные уравнения как альтернатива алгебраической методологии / Г. Броншпак, И. Громыко, С. Доценко и др. // Прикладная электроника. – № 3. – 2014. – С. 337–349.
Ходаківський Є. І. Методологія наукових досліджень в парадигмі синергетики: монографія / Є.І. Ходаківський, В.К. Данилко, Ю.С. Цал-Цалко. За заг. ред. д-ра екон. наук Є.І. Ходаківського. – Житомир: Житомирський державний технологічний університет, 2009. – 340 с.
Грищук Р. В. Постановка задачі розробки методики скорочення розмірності потоку вхідних даних для мережних систем виявлення атак / Р. В. Грищук, В. М. Мамарєв // Інформаційна безпека. – Луганськ : СНУ ім. В. Даля, 2011. – № 1 (5). – С. 74–78.
Грищук Р. В. Постановка наукового завдання з розроблення шаблонів потенційно небезпечних кібератак / Р. В. Грищук, В. В. Охрімчук // Безпека інформації – 2015. – Том 21. – № 3. – С. 276–282.
Грищук Р. В. Формалізована постановка наукового завдання для підвищення ефективності виявлення загроз за даними з мережі Інтернет / Р. В. Грищук, О. В. Лагодний // Сучасна спеціальна техніка. – 2018. – № 1 (52). – С. 23–48.
Hryshchuk R. The Synergetic Approach for Providing Bank Information Security: The Problem Formulation / Ruslan Hryshchuk, Sergii Yevseiev // Безпека інформації. – 2016. – Том 22. – № 1 – С. 64–74.
Грищук Р. Узагальнена модель криптосистеми Фредгольма / Р. Грищук, О. Грищук // Кібербезпека: освіта, наука, техніка. – № 4 (4). – 2019. – С. 14–23.
