МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ КРИПТОГРАФІЧНОЇ СТІЙКОСТІ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ПОСЛІДОВНОСТЕЙ НА ОСНОВІ ГЕНЕРАТОРІВ ХАОСУ

Анотація

У роботі проведено дослідження методів підвищення криптографічної стійкості псевдовипадкових послідовностей, які формуються за допомогою дискретних генераторів хаосу. Обґрунтована доцільність застосування хаотичних коливань як джерела детермінованої непередбачуваності, що характеризується високою чутливістю до початкових умов, широким спектральним діапазоном і статистичними властивостями, наближеними до випадкових процесів. Застосування такого підходу забезпечує формування послідовностей із підвищеним рівнем ентропії, що є однією з ключових вимог до криптографічних алгоритмів і систем захисту інформації. На основі порівняльного аналізу числових і бітових послідовностей, сформованих за допомогою логістичного відображення у хаотичному режимі, досліджено вплив методів квантування та додаткової обробки на статистичні та кореляційні характеристики псевдовипадкових послідовностей. Показано, що використання середнього значення вибірки як порога квантування дозволяє забезпечити баланс між нулями та одиницями навіть за наявності статистичних відхилень, характерних для практичних реалізацій хаотичних генераторів. Для додаткового ускладнення передбачуваності та покращення спектральних властивостей сформованих послідовностей застосовано операцію циклічного зсуву.

Актуальність роботи обґрунтовується доцільністю застосування хаотичних генераторів у системах захисту інформації, що функціонують в умовах активних радіоелектронних завад і навмисних впливів на канали зв’язку. У таких умовах класичні криптографічні алгоритми потребують доповнення методами, здатними забезпечити як криптографічну стійкість, так і прихованість сигнальних конструкцій. Основними завданнями дослідження є формування псевдовипадкових бітових послідовностей на основі хаотичних відображень, оцінка їх статистичних властивостей, а також аналіз автокореляційних характеристик з метою визначення придатності для криптографічних і телекомунікаційних застосувань. Автокореляційний аналіз підтвердив низький рівень кореляційної залежності і відсутність вираженої періодичності у сформованих послідовностях.

Отримані результати доцільно використовувати під час проєктування криптографічних систем, реалізації технологій розширення спектра, а також розроблення сигнально-кодових конструкцій для захищених каналів зв’язку, у тому числі в умовах активної радіоелектронної боротьби.