Automation of technological and business processes

ISSN-print: 2312-3125
ISSN-online: 2312-931X
ISO: 26324:2012
Архiви

ПРОЕКТУВАННЯ ЗАХИСНИХ СИСТЕМ НА БАЗІ ФРАКТАЛЬНИХ АЛГОРИТМІВ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

В. М. Плотніков
Ю. В. Борцова

Анотація

Для захисту конфіденційних даних від комп'ютерних злочинів  користувач має подбати про безпеку своєї інформації власноруч, використовуючи існуючі сучасні програмні засоби. Одним з таких засобів є реалізація шифрування  повідомлень  за  допомогою  прикріплення  цифрового  підпису  до  даних.  Для  роботи  криптосистем шифрування з відкритим ключем необхідно три алгоритми: алгоритм шифрування, алгоритм розшифрування та алгоритм генерації ключів. Одним з перспективних  шляхів  розвитку  шифрування  з  відкритими  ключами  є використання  моделі  піднесення  до  великої  степені  дискретних  логарифмів  для  генерування  ключів,  так  званий алгоритм Діффі-Хеллмана. Рекурентні відношення, що становлять основу множини Мандельброта, забезпечують хаотичну поведінку та суттєву залежність процесу від початкових умов. Ці властивості дозволяють створити криптографічну систему, що здатна використовувати їх для вирішення поставлених задач.


Спроектована криптографічна система повінна поєднувати в собі засоби створення ключів, шифрування текстових повідомлень та генерації цифрового підпису. Протокол обміну ключами передбачає встановлення між учасниками спільного секретного ключа, який у подальшому можна використовувати для шифрування повідомлень тексту або зображень  цифровим підписом.


Проаналізовано інструментальні засоби, за допомогою яких можна вирішити і реалізувати систему фрактальних алгоритмів для захисту інформації. В ході дослідження реалізовано програмний продукт мовою програмування C# у середовищі Visual Studio 2010. Система спроектована у рамках об'єктно-орієнтованого підходу до розробки програмних продуктів, тому вона використовує програмні класи для розподілення функціональності. Реалізований алгоритм має більшу кількість можливих ключів у порівнянні з поширеною на сьогодні схемою обміну ключами Діффі-Хеллмана. Великий розмір простору ключів робить важкими для реалізації атаки перебором, також відомі як метод «грубої сили».


Хаотичні властивості фрактального алгоритму не вимагають використання чисел великої розрядності, проте забезпечують високу якість шифрування. Економія часу на розрахунках дозволяє зменшити затрати ресурсів та підвищити продуктивність системи в цілому.

Ключові слова:
криптографія, стратегія безпеки, шифрування з відкритими ключами, алгоритм Діффі-Хеллмана

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Плотніков, В., & Борцова, Ю. (2021). ПРОЕКТУВАННЯ ЗАХИСНИХ СИСТЕМ НА БАЗІ ФРАКТАЛЬНИХ АЛГОРИТМІВ. Automation of Technological and Business Processes, 13(2), 41-49. https://doi.org/10.15673/atbp.v13i2.2056
Розділ
АВТОМАТИЧНІ І АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ

Посилання

[1] Shnayer B. Prikladnaya kriptografiya. Protokolyi, algoritmyi, ishodnyie tekstyi na yazyike C. Izdatelstvo TRIUMF, 2002. 816 p.
[2] Mandelbrot B. Fraktalnaya geometriya prirodyi. Institut kompyuternyih issledovaniy, 2002. 656 p.
[3] Kronover R. Fraktalyi i haos v dinamicheskih sistemah. Osnovyi teorii. Postmarket, 2000. 350 p.
[4] Al-Saidi N., Rushdan M. Using IFS as an Encryption method. International Conference on Education Technology and Computer, 2009. Pp. 275-278.
[5] Al-Saidi N., Rushdan M. A New Public Key Cryptosystem Based on IFS. International Journal of Cryptology Research, 2010. Pp. 1-13.
[6] Kumar S. Public key cryptography system using Mandelbrot sets. Military Communications Conference, 2006.
[7] Alia M., Samsudin A. New Key Exchange Protocol Based on Mandelbrot and Julia Fractal Sets. IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, 2007. Pp. 302-307.
[8] Alia M., Samsudin A. A New Public-Key Cryptosystem Based on Mandelbrot and Julia Fractal Sets. Asian Journal of Information Technology, 2007. Pp. 567-575.
[9] Alia M., Samsudin A. A New Digital Signature Scheme Based on Mandelbrot and Julia Fractal Sets. American Journal of Applied Sciences, 2007. Pp. 848-856.
[10] Ojha D. B., Shree Ms., Dwivedi A., Mishra A.An Approach for Embedding Elliptic Curve in Fractal Based Digital Signature Scheme. Journal of Scientific Research, 2011. Pp. 75-79.