Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Բուլյան տեղափոխումների վրա հիմնված բարձր արագագործության անհամաչափ գաղտնահամակարգի հետազոտումը և մշակումը

Ալավերդյան, Եղիսաբեթ Ծերունի (2012) Բուլյան տեղափոխումների վրա հիմնված բարձր արագագործության անհամաչափ գաղտնահամակարգի հետազոտումը և մշակումը. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ Ինֆորմատիկայի և ավտոմատացման պրոբլեմների ինստիտուտ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (454Kb) | Preview

    Abstract

    Человечество вступило в эру, когда деловая переписка, финансовые транзакции и оперативный обмен данными все чаще осуществляются с помощью открытых компьютерных систем связи, таких, например, как глобальная сеть. Одним из основных путей обеспечения конфиденциальности передаваемой информации при этом является применение криптографии, обеспечивающей безопасность связи посредством шифрования/дешифрования информации с использованием криптографических ключей. Для преодоления проблемы доверия между сторонами и упразднения предварительного обмена ключами используются асимметричные криптосистемы. Однако существующие асимметричные криптосистемы, обладающие высокой степенью стойкости, имеют низкую производительность процессов шифрования/дешифрования информации, поскольку математическая реализация этих систем основана на сложных вычислениях, требующих огромных затрат машинного времени и ресурсов. В результате асимметричные криптосистемы используются только для обмена криптографических ключей и цифровой подписи. Возможным решением проблемы низкой производительности процессов шифрования/дешифрования информации может являться создание асимметричных криптосистем, спроектированных на основе математической логики. Данный подход мотивирован тем, что функции этого семейства реализуются легко и быстро за счет применения исключительно логических операций, эффективно реализующихся как на программном, так и на аппаратном уровнях. Известные асимметричные криптосистемы, спроектированные на основе математической логики, в частности, криптосистемы, основанные на конечных автоматах, обладают большой эффективностью процессов шифрования/дешифрования, однако до настоящего времени не находят практического применения из-за низкого уровня стойкости. Повышение стойкости имеет определенную степень сложности из-за включения нелинейных автоматов в состав шифрующего/дешифрующего автоматов, усложняя при этом аппаратную и программную реализации. Исходя из вышеизложенного, актуальным является создание быстродействующей асимметричной криптосистемы с требуемым уровнем стойкости, основанной на криптографических свойствах логических функций и операций высшей алгебры, реализующих неассоциативные алгебраические структуры, в частности, квазигруппы. В результате асимметричные криптосистемы могут быть использованы не только для обмена криптографических ключей и цифровой подписи, но и для эффективного шифрования/дешифрования информации. Исследование и разработка асимметричной криптосистемы высокой производительности, основанной на Булевых перестановках. Для достижения указанной цели в работе ставятся и решаются следующие задачи: Определить методы построения быстродействующих асимметричных криптосистем, обладающих требуемым уровнем стойкости на основе анализа существующих асимметричных криптосистем. Разработать методы построения односторонних функций с секретом на основе логических операций с целью повышения производительности проектируемых асимметричных криптосистем. Разработать модель ключей асимметричной криптосистемы на основе логических операций, позволяющпх упростить их практическую реализацию, Спроектировать алгоритм и программные средства, реализующие асимметричную криптосистему на основе Булевых перестановок.Մարդկությունը թևակոխել է մի այնպիսի դարաշրջան, երբ գործարար փաստաթղթաշրջանառությունն իրականացվում է համակարգչային այնպիսի բաց համակարգերի միջոցով, ինչպիսին համացանցն է: Փոխանակվող տեղեկույթի պաշտպանության հիմնական միջոցներից մեկը գաղտնագրությունն է, որն ապահովում է հաղորդվող տեղեկույթի անվտանգությունը գաղտնագրման միջոցով` գաղտնագրային բանալիների կիրառմամբ: Հաղորդակցվող կողմերի միջև վստահության հաստատման և գաղտնագրային բանալիների վաղօրոք փոխանակման անհրաժեշտության վերացման նպատակով կիրառվում են անհամաչափ գաղտնահամակարգերը: Գոյություն ունեցող անհամաչափ գաղտնահամակարգերը, որոնք կառուցված են թվերի տեսության մեթոդների կիրառմամբ, ապահովում են գաղտնահամակարգի բարձր կայունություն, սակայն, միևնույն ժամանակ, չափազանց դանդաղագործ են բարդ հաշվարկներ կիրարկելու պատճառով: Վերջին հանգամանքը խիստ նեղացնում է անհամաչափ գաղտնահամակարգերի կիրառության տիրույթը` սահմանափակելով դրանց օգտագործումը միայն գաղտնագրային բանալիների փոխանակման և թվային ստորագրությունների գեներացման համար: Հաշվի առնելով բաց բանալինային գաղտնահամակարգերի նկատմամբ օրավուր աճող հետաքրքրությունը և անհրաժեշտությունը դրանք կիրառելու նաև տեղեկութի գաղտնագրման/վերծանման համար, անհամաչափ գաղտնահամակարգերի զարգացումը դառնում է արդիական խնդիր: Վերոհիշյալ խնդրի հնարավոր լուծումներից մեկը կարող է հանդիսանալ անհամաչափ գաղտնահամակարգերի նախագծումը Բուլյան փոխատեղությունների հիման վրա, որը ներգրավում է արագագործ հանրահաշվական կառուցվածքներ, իսկ համակարգի անվտանգությունը հիմնվում է ոչ տեղափոխական և ոչ զուգորդական գործողությունների օգտագործման վրա: Վերջիններս ապահովվում են Բուլյան ֆունկցիաների և քվազիխմբերի կիրառմամբ: Աշխատանքի հիմնական նպատակն է` հետազոտել և մշակել արագագործ անհամաչափ գաղտնահամակարգերի կառուցման սկզբունքները: Նշված նպատակին հասնելու համար աշխատանքում անհրաժեշտ է լուծել հետևյալ խնդիրները. Սահմանել պահանջվող գաղտնակայունությամբ օժտված արագագործ անհամաչափ գաղտնահամակարգերի կառուցման մեթոդները, հիմնվելով գոյություն ունեցող անհամաչափ գաղտնահամակարգերի վերլուծության վրա: Նախագծել գաղտնիքով միակողմանի ֆունկցիա` հիմնված տրամաբանական գործողությունների վրա, նպատակ ունենալով բարձրացնել նախագծվող անհամաչափ գաղտնահամակարգի արդյունավետությունը: Մշակել անհամաչափ գաղտնահամակարգի բանալիների մոդել` հիմնված տրամաբանական գործողությունների վրա, որոնք հնարավորություն կընձեռեն պարզեցնելու բանալիների գործնական իրականացումը: Նախագծել Բուլյան փոխատեղությունների վրա հիմնված անհամաչափ գաղտնահամակարգն իրականացնող ալգորիթմներն ու ծրագրային միջոցները: Nowadays the business workflow mainly runs over wide area computer networks, such as Intermet. Protection of the information content is provided through its cryptographical modification, applied cryptographic keys. In order to establish fair communication and to eliminate the cryptographic keys exchange problem, asymmetric cryptosystems are developed. The existing asymmetric cryptosistems, based on the number theory, provide high level of stability. Meanwhile, the effectivenness of the asymmetric cryptosystems is still low due to complex computations over huge numbers. This keeps the asymmetric cryptosystems currently confined to key management and signature applications, leading to restrictions in their practical applications for data ciphering/deciphering procedures. Taking into account a great interest in public key infrastructures on wide area networks management, further development of asymmetric crytposystems becomes obvious and topical. A possible resolution of the given problem may be the design of asymmetric cryptosystems based on Boolean permutations. This approach is motivated by usage of efficient algebraical structures in construction of nesting asymmetric cryptosystems. The stability of the proposed cryptosystem is conditioned by the application of non commutative and non associative operations of high algebra. To obtain the required level of stability, a special class of Boolean functions and quasigoups are applied. Purpose and objectives The main purpose and objectives of the presented work are the research and development of principles for constructing efficient asymmetric cryptosystems. To achieve this goal the following issues have to be explored: Definition of the methods for constructing efficient asymmetric cryptosystems possessing the required level of stabiity based on the anaysis of the existing asymmetric cryptosystems. Design a trapdoor one way function baased on logical operations in order to increase the efficiency of the proposed asymmetric cryptosystem. Design a model of the proposed asymmetric cryptosystem cryptographic keys based on logical operations in order to symplify their practical realization. Design the algorithms and the software to implement the asymmetric cryptosystem based on Boolean permutations.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Բուլյան տեղափոխումների վրա հիմնված բարձր արագագործության անհամաչափ գաղտնահամակարգի հետազոտումը և մշակումը: Design of an efficient asymmetric cryptosystem based on boolean permutations.
    Uncontrolled Keywords: Ալավերդյան Եղիսաբեթ Ծերունի, Alaverdyan Yeghisabet
    Subjects: Informatics and Computer Systems
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 06 Oct 2016 14:05
    Last Modified: 07 Oct 2016 10:01
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3574

    Actions (login required)

    View Item