GENEROWANIE SEKWENCJI LOSOWYCH O ZWIĘKSZONEJ SILE KRYPTOGRAFICZNEJ

Volodymyr Korchynskyi

vladkorchin@ukr.net
Odessa National Academy of Telecommunication named after O.S. Popov, Institute of Radio, Television and Information Security, Department of Information Security (Ukraina)
http://orcid.org/0000-0003-3972-0585

Vitalii Kildishev

Odessa National Academy of Telecommunication named after O.S. Popov, Institute of Radio, Television and Information Security, Department of Information Security (Ukraina)
http://orcid.org/0000-0002-7121-4060

Oleksandr Riabukha

Odessa National Academy of Telecommunication named after O.S. Popov, Institute of Radio, Television and Information Security, Department of Information Security (Ukraina)
http://orcid.org/0000-0001-7402-0395

Oleksandr Berdnikov

Odessa National Academy of Telecommunication named after O.S. Popov, Institute of Radio, Television and Information Security, Department of Information Security (Ukraina)
http://orcid.org/0000-0003-0058-9997

Abstrakt

Sekwencje losowe wykorzystywane są do tworzenia systemów kryptograficznych lub do formowania sygnałów zakłócających. Do tych zadań wykorzystywany jest generator sekwencji losowych, który jest urządzeniem deterministycznym. Taki generator z reguły ma specjalne wymagania dotyczące jakości tworzenia sekwencji liczbowej. W systemach kryptograficznych najczęściej stosuje się generatory liniowo-przystające, których główną wadą jest krótki okres formowania pseudolosowych sekwencji liczbowych. Z tego powodu w artykule zaproponowano użycie generatora chaotycznego, jako że okres próbkowania w tym przypadku zależy od rozmiaru siatki bitowej w używanym systemie obliczeniowym. Oczywistym jest, że należy oszacować jakość generatora chaotycznego za pomocą systemu testów NIST, dlatego też do praktycznego zastosowania generatorów chaotycznych w systemach kryptograficznych wymagana jest szczegółowa ocena ich cech statystycznych. W artykule rozważono różne generatory, a także podano ocenę jakościową procesu formacji na podstawie losowej sekwencji binarnej. Rozważano również funkcje testowania generatorów liczbowych przy użyciu systemu. Stwierdzono, że nie wszystkie generatory chaotyczne spełniają wymagania testów NIST. W artykule zaproponowano metody poprawy właściwości statystycznych generatorów chaotycznych, tak jak również metodę analizy porównawczej generatorów liczb losowych, która oparta jest na testach statystycznych NIST, i która pozwala wybrać generatory o najlepszych cechach statystycznych. Przedstawiono także metody poprawy właściwości statystycznych sekwencji binarnych, które powstają na podstawie różnych generatorów chaotycznych.

Słowa kluczowe:

chaos dynamiczny, generator, sekwencja, szyfrowanie