Оцінка ефективності криптографічних генераторів, заснованих на алгоритмах Фібоначчі

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

КАФЕДРА КІБЕРБЕЗПЕКИ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ

ДИПЛОМНА РОБОТА

з дисципліни “Криптографічні системи захисту інформації”

на тему: ” Оцінка ефективності криптографічних генераторів, заснованих на алгоритмах Фібоначчі ”

КИЇВ-2022[pic 1]

РЕФЕРАТ

Робота складається з 3 розділів, 9 підрозділів містить 20 ілюстрацій, 4 таблиці, та містить  24 використаних джерел.

Структура. Дипломна робота складається із вступу, трьох частин та висновку.

У вступі описується загальний характер роботи, дається оцінка поточної проблематики, обґрунтовується актуальність дослідження, формулюються  мета та предмет дослідження, а також задачі для вирішення, показується практична цінність роботи, обґрунтовується обраний метод.

Перша частина охоплює існуючі генератори псевдовипадкових чисел та аналіз, який дозволяє визначити основні переваги та недоліки цих генераторів. Враховуються характеристики, за якими оцінюється псевдовипадкова послідовність.

У другій частині представлені основні існуючі методи тестування послідовностей псевдовипадкових чисел і надано детальний опис.

У третій частині оцінюється ефективність існуючих і модифікованих генераторів додавання Фібоначчі з використанням пакету статистичного тестування NIST, а також практичне використання генераторів Фабонначі для вирішення різних проблем.

У висновку узагальнено всю виконану роботу та наведено загальні вимоги до псевдовипадкових послідовностей, плюси та мінуси генераторів Фібоначчі, а також методи підвищення якості, криптостійкості та статистичних властивостей.

Ключові слова: генератор Фібоначчі  із затримкою, криптографія, псевдовипадкові бітові послідовності, генератор псевдовипадкових чисел, , статистичні властивості.

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ                        3

ВСТУП                                                                    4

РОЗДІЛ 1 АЛГОРИТМИ ГЕНЕРАЦІЇ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ЧИСЕЛ                                               7

1.1        Лінійний конгруентний генератор псевдовипадкових чисел                                                         13

1.2        Метод Фібоначчі із запізненням                        16

1.3        Генератор псевдовипадкових чисел на основі алгоритму BBS                                                                          20

1.4        Регістр зсуву з лінійним зворотним зв'язком   23

1.4.1        Використання нелінійної функції фільтрації    18

1.4.2        Генератори, засновані на управлінні синхроканалом                                                                    19

1.4.3        Комбінуючі генератори                                    20

РОЗДІЛ 2. ТЕСТУВАННЯ ПРЕВДОВИПАДГОВИХ ПОСЛІДОВНОСТЕЙ                                                          33

2.1        Графічні тести                                               33

2.2        Статистичні тести                                               35

2.2.1        Тести Д. Кнута                                               36

2.2.2        Пакет статистичних тестів NIST                         38

2.2.3        Тести DIEHARD                                                49

РОЗДІЛ 3. ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ КРИПТОГРАФІЧНОГО ГЕНЕРАТОРА ФІБОННАЧЧІ           53

3.1        Аналіз процедур криптографічного перетворення інформації на основі арифметики Фібоначчі                          53

3.2        Шифрування з використанням генератора фібоначі із запозданнями                                                           58

3.3        Вибір ключів шифрування для гідроакустичного каналу зв'язку                                                                        62

ВИСНОВКИ                                                                        87

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ                            91

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ