СИМУЛЮВАННЯ КООПЕРАТИВНОГО КРИПТОГРАФІЧНОГО ПРОТОКОЛУ ДЛЯ СТВОРЕННЯ СПІЛЬНОГО СЕКРЕТНОГО КЛЮЧА-ПЕРЕСТАНОВКИ ЗНАЧНОГО ВИМІРУ - КИЧАК, ВАСИЛЬ; КРАСИЛЕНКО, ВОЛОДИМИР; НІКІТОВИЧ, ДІАНА (Herald of Khmelnytskyi National University. Technical sciences, 2025)
Значне зростання обсягів інформації, стрімкий розвиток засобів масової комунікації, телекомунікаційних мереж, новітніх засобів і засобів інформаційних технологій зумовили все більш широке використання технологій обробки зображень і відео. Оскільки обробка відео є найбільш загальним і перспективним напрямком обробки зображень у новітніх дослідженнях і розробках такого обладнання, у цій роботі ми зосередимо увагу на прогресивних технологіях маскування, шифрування-дешифрування зображень і кадрів відеофайлів, які потребують створення відповідних секретних ключів для їх спільного використання певною групою користувачів. У статті розглядаються питання створення, так званого, кооперативного протоколу для узгодження секретних ключів-перестановок значного розміру групою користувачів. Розглянуто різні можливі типи представлень таких ключів і показано переваги та особливості їх нових ізоморфних матричних представлень. Обґрунтовано необхідність створення таких секретних ключів-перестановок для підвищення криптографічної стійкості матричних афінно-перестановочних шифрів та інших криптосистем нового матричного типу. Наведено результати моделювання основних процедур запропонованого протоколу узгодження ключів у вигляді ізоморфних перестановок суттєвої розмірності, а саме процесів генерації матриць перестановок та їх матричних степенів. Описано та продемонстровано модельні експерименти протоколу в цілому, включаючи прискорені методи піднесення матриць перестановок до значних степенів. Для таких методів використовували набори фіксованих матриць перестановок, які є деякими фіксованими степенями головної матриці перестановок. Матриці, тобто ключі перестановки, і всі процедури над ними були задані та візуалізовані в їх ізоморфних представленнях. Значення фіксованих степенів матриці відповідають відповідним вагам бітів двійкового або іншого кодового представлення вибраних випадкових чисел. Результати імітаційного моделювання протоколу продемонстрували адекватність і переваги використання ізоморфних представлень таких ключів перестановки та процесів створення загального секретного ключа перестановки, узгодженого деякою групою сторін (більше двох) за допомогою запропонованого кооперативного протоколу.
Keywords: матрично-алгебраїчна модель; матричні представлення; ізоморфний ключ перестановки; криптограма; криптографічні перетворення; афінно-перестановочний шифр; протокол; криптосистема матричного типу