Метод генерування тритових псевдовипадкових послідовностей для систем квантової криптографії
Наукові журнали НАУ
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Метод генерування тритових псевдовипадкових послідовностей для систем квантової криптографії
Метод генерирования тритових псевдослучайных последовательностей для систем квантовой криптографии Method of trit pseudorandom sequences generating for quantum cryptography systems |
|
| Creator |
Гнатюк, Сергій Олександрович; Національний авіаційний університет
Жмурко, Тетяна Олександрівна; Національний авіаційний університет Кінзерявий, Василь Миколайович; Національний авіаційний університет Сєйлова, Нургуль Абадуллаєвна; Казахський національний технічний університет ім. К.І. Сатпаєва |
|
| Subject |
Інформаційна безпека
квантова криптографія; трит; кутрит; псевдовипадкова послідовність; генератор псевдовипадкових послідовностей; квантовий прямий безпечний зв'язок; пінг-понг протокол УДК 003.26:004.056.55:621.39(045) Информационная безопасность квантовая криптография; трит; кутрит; псевдослучайная последовательность; генератор псевдослучайных последовательностей; квантовая прямая безопасная связь; пинг-понг протокол УДК 003.26:004.056.55:621.39(045) Information Security quantum cryptography; trit; qutrit; pseudorandom sequence; pseudorandom sequence generator; quantum secure direct communication; ping-pong protocol UDC 003.26:004.056.55:621.39(045) |
|
| Description |
Стрімкий розвиток сучасних обчислювальних технологій ставить під загрозу конфіденційність інформації, що забезпечується, як правило, традиційними криптографічними засобами і змушує дослідників шукати альтернативні методи захисту. З огляду на сучасні тенденції розвитку однією з таких альтернатив може стати квантова криптографія, що на відміну від традиційної (яка здебільшого базується на неможливості розв’язання певного класу математичних задач за деякий проміжок часу) використовує специфічні унікальні властивості квантових частинок і ґрунтується на непорушності законів квантової фізики. Відомо, що деякі протоколи квантової криптографії дозволяють досягнути теоретико-інформаційної стійкості – це здебільшого протоколи розподілу ключів. Інший клас протоколів квантової криптографії – це протоколи прямого безпечного зв’язку, більшість з яких мають асимптотичну стійкість. Зважаючи на це, було запропоновано низку методів підвищення стійкості таких протоколів. Один з таких методів дозволяє підвищити асимптотичну стійкість протоколів квантового прямого безпечного зв’язку з парами переплутаних (корельованих) кутритів, проте застосування цього методу потребує генерування трійкових (тритових) псевдовипадкових послідовностей. Саме на розробку такого генератора (методу генерування) і зорієнтована ця стаття. Таким чином, у роботі запропоновано метод генерування тритових псевдовипадкових послідовностей, що базуються на необоротній функції і низці перетворень над полем GF(3). Також на базі методу розроблено відповідний алгоритм, що відображений у вигляді псевдокоду. Подальші дослідження будуть присвячені розробці методу оцінки якості згенерованих тритових псевдовипадкових послідовностей, так як усі існуючі методи орієнтовані на бінарні послідовності.
Стремительное развитие современных вычислительных технологий ставит под угрозу конфиденциальность информации, которая обеспечивается, как правило, традиционными криптографическими средствами и заставляет исследователей искать альтернативные методы защиты. Учитывая современные тенденции развития, одной из таких альтернатив может стать квантовая криптография, которая в отличие от традиционной (которая обычно базируется на невозможности решения определенного класса математических задач за некоторый промежуток времени) использует специфические уникальные свойства квантовых частиц и основывается на нерушимости законов квантовой физики. Известно, что некоторые протоколы квантовой криптографии позволяют достичь теоретико-информационной устойчивости – это в основном протоколы распределения ключей. Другой класс протоколов квантовой криптографии - это протоколы прямой безопасной связи, большинство из которых имеют асимптотической устойчивости. Несмотря на это, был предложен ряд методов повышения устойчивости таких протоколов. Один из таких методов позволяет повысить асимптотической устойчивости протоколов квантовой прямой безопасной связи с парами перепутанных (коррелированных) кутритов, тем не менее, применение этого метода требует генерирования троичных (тритовых) псевдослучайных последовательностей. Именно на разработку такого генератора (метода генерирования) и ориентирована эта статья. Таким образом, в работе предложен метод генерирования тритовых псевдослучайных последовательностей, основанных на необратимой функции и ряде преобразований над полем GF (3). Также на основе метода разработан соответствующий алгоритм, который отражен в виде псевдокода. Дальнейшие исследования будут посвящены разработке метода оценки качества сгенерированных тритовых псевдослучайных последовательностей, так как практически все существующие методы ориентированы на бинарные последовательности. The rapid development of modern computing technology threatens the confidentiality of information that is provided, usually, by traditional cryptographic means and forces researchers to look for alternative methods of security. Considering the development tendencies one of these alternatives may be quantum cryptography that unlike traditional (which is mostly based on the impossibility of solving a certain class of mathematical problems by certain period of time) uses specific unique properties of quantum particles, based on the inviolability of the quantum physics laws. It is known that some quantum cryptography protocols allowing to achieve information-theoretic stability – a key distribution protocols mostly. Another class of quantum cryptography protocols - secure direct communication protocols, most of which have asymptotic stability. Therefore, it was suggested a number of methods to increase the stability of such protocols. One of these methods will increase the asymptotic stability of quantum secure direct connection protocols with entangled pairs (correlated) of qutrit, but this method requires the generation of ternary (trit) pseudorandom sequences. In the work proposed generating pseudorandom trit sequences method based on the number of irreversible functions and transformation over the field GF (3). Also at the basis of a method developed appropriate algorithm that reflected as pseudo code. Further research will focus on the development of a quality evaluation of trit generated pseudorandom sequences method, as virtually all existing methods focused on binary sequence. |
|
| Publisher |
Національний авіаційний університет
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2015-09-02
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/Infosecurity/article/view/8732
|
|
| Source |
Безпека інформації; Том 21, № 2 (2015); 140-147
Безопасность информации; Том 21, № 2 (2015); 140-147 Ukrainian Scientific Journal of Information Security; Том 21, № 2 (2015); 140-147 |
|
| Language |
uk
|
|