CC BY
111
ШИФРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕНЕРАТОРА ФИБОНАЧЧИ С ЗАПАЗДЫВАНИЯМИ
© Амани Алхуссайн*
Российский университет дружбы народов, г. Москва
Эта статья предлагает систему, которая выдвигает подход к шифрованию данных с помощью генератора Фибоначчи с запаздываниями после применения генетического алгоритма. Это метод был проанализирован и реализован с помощью MATLAB.
Ключевые слова: криптография, Генетический алгоритм, симметричное шифрование, генератор Фибоначчи с запаздываниями, Генератор псевдослучайных чисел.
Генератор псевдослучайных чисел (ГПСЧ), является алгоритмом генерации последовательности чисел, которая аппроксимирует свойства случайных чисел.
Основные преимущества генераторов псевдослучайных чисел являются быстрым, эффективным и воспроизводимым; таким образом, те же самые последовательности могут быть произведены в обе стороны отправителя и получателя, которые будут использоваться в процессе шифрования.
Однако его основные недостатками являются цикличностей и предсказуемости случайных чисел на основе знания предшествующих последовательностей, которые приводят к низкому уровню безопасности, когда используется в криптографии, однако могут быть преодолены с помощью концепции генетических алгоритмов (ГА) [1,с.9].
ГПСЧ который используется, в этом алгоритме, является генератором Фибоначчи с запаздываниями, который определяется рекуррентным соотношением [2, с. 256]:
X+i = (Xn + ХпЛ) mod m,
где X - последовательность случайных чисел, m - модуль, X0 - начальное значение.
Пример применения генератора Фибоначчи с запаздываниями с параметрами (модуль = 500, начальное значение = 3, размер генерации = 100) без применения ГА показано на рис. 1 (показано, что последовательность чисел является Периодичностью и предсказуемостью). А с применением ГА показано на рис. 2 (показано, как уровень случайности улучшается).
ГА в этом алгоритме состоит из трех основных операций: отбор, скрещивание, мутация. Представление хромосомы является двоичным 0 и 1.
* Аспирант кафедры Информационных технологий.
162
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИИ
Тип кроссовера является одноточечным скрещиванием в соответствии с размером хромосом; тип мутации является изменением значения битов с 0 на 1, и наоборот.
Рис. 1. Генератор Фибоначчи с запаздываниями без применения ГА
'И figure 1 I = |BU&J'
File Edit View Insert Tools Desktop Window Help
о a a &
g&iieration
Рис. 2. Генератор Фибоначчи с запаздываниями с применением ГА Блок-схема процесса шифрования показано на рис. 3.
Рис. 3. Блок-схема процесса шифрования
Ключевые поколения будут производиться с использованием генератора Фибоначчи с запаздываниями и особенностями генетического алгоритма операторов кроссовера и мутации с целью повышения уровня случайности, используя закрытый ключ.
После этого этот набор ключей будет использоваться для шифрования каждого ASCII кода каждого символа открытого текста с помощью мод и остаток этой операции, чтобы произвести два представления каждого символа.
Процесс шифрования:
Если открытый текст как следующим образом:
» pldintext=1 encryption jsing genetic ■ilgcxitnir."
plaintext =
encryption using genetic algorithm
И секретный ключ {начальное значение = 4, модуль = 500, Размер генерации = 100, Количество поколений = 5, длина хромосомы = 10, Начальное значение набора = 50, конечное значение = 150}, применение даст следующий зашифрованный текст:
» [cpniertext ]-5ecret_rressage_fitonacci_english(plaintext,4,500,100,5,10,50,150]
cphiertext =
Columns 1 through 14
О О О О 1 2 3 1 55 0 0 6 1 45
Columns 15 through 28
0 0 0 1 0 О 4 1 1 0 0 0 1 2
Columns 29 through 42
О 1 1 3 4 3 101 110 99 ■911 14 19 2 202
Columns 43 through 56
1 110 23 87 104 6 110 301 23 25 101 110 13 190
Columns 57 through 68
58 99 23 79 323 3 111 135 98 74 73 118
164
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Внимание: Секретный ключ состоит из семи частей (которые не могут быть угаданы все эти части вместе). Процесс дешифрования:
» Decodingalgorithmfibonaccienglish(cphiertext,4,500,100,5,10,50,150)
ans =
encryption using genetic algorithm.
Если ключ введен неправильно, например, начальное значение = 7, вместо 4, то эта строка будет расшифрован неверно.
» Decoding algorithm fibonacci english(cphiertext500,100,5,10,50,150}
arts =
encr n ng en ' с а : о
Если модуль является неправильным, например, модулей = 30 вместо 500 строка будет расшифровано некорректно, как показано ниже:
» Ре со ding_algo rithrafibonacciengl 1 sh |cphiertext,4 ,[зо). 100, 5,10, 50,150)
Если размер генерации неправильно например, размер поколении = 30 вместо 100 строка будет расшифровано неправильно, как показано ниже:
» Decodingalgorithmfibonaccienglish (cphiertext, 7, 500,[30], 5,10, 50,150)
ans =
encr'г п ng ?еп с а Мо
Если начальное значение является неправильным, например начальное значение = 80 вместо 50; строка будет расшифровано неверно, как показано ниже
» Decoding_algorithm_fibonacci_engli3h (cphiertext, 7, 500,100, 5,10,|80^ 150)
ans =
eneró п к ng en с a Go
Вывод
Это исследование показывает пример применения генератора Фибоначчи с запаздываниями с генетического алгоритма для шифрования данных правильно.
И эта процедура дает высокий уровень безопасности с многокомпонентным закрытым ключом, использование генетического алгоритма для увеличения степени случайности ключей генерируемых и несколько представлений для каждого символа.
Список литературы:
1. Charmaine Kenny, Krzysztof Mosurski. Distributed Systems Group-Random Number Generators: An Evaluation and Comparison of Random.org and Some Commonly Used Generators, Trinity College Dublin, April, 2005.
2. Алхуссайн А.Х., Стефанюк В.Л. Design And Implementation of Encryption Algorithm Based on Genetic Algorithm and Pseudorandom Number Generators // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». - Пенза: Пензенский государственный университет, 2014. - Т. 1. - С. 255-258.
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО НАВЯЗЫВАНИЯ В ПРОВОДНЫХ ЛИНИЯХ
© Ахметова А.А.*, Панцыр Р.Я.*
Московский институт электронной техники, г. Москва
Одним из наиболее сложных и трудоемких процессов выявления демаскирующих признаков закладных устройств в проводных коммуникациях был и остается процесс поиска акустопараметрических преобразователей. Эффективные поисковые мероприятия невозможны без понимания особенностей построения и функционирования закладных устройств такого типа. Статья посвящена анализу параметрических акустоэлектрических преобразователей и схемы их построения, основам высокочастотного навязывания параметрического преобразователя, а также анализу методов амплитудного и частотного навязывания.
Ключевые слова акустопараметрический преобразователь, высокочастотное навязывание, закладное устройство, амплитудное навязывание, частотное навязывание.
Анализ параметрических акустоэлектрических преобразователей
Акустоэлектрическое преобразование - преобразование акустической энергии (энергии упругих колебаний) в электромагнитную. При этом имеет место, в основном, двойное преобразование энергии: акустомеханическое, при котором за счет звукового давления возникают колебания некоторой механической системы и механоэлектрическое, в результате которого часть энергии колебаний механической системы переходит в электрическую.
Основной технический показатель акустоэлектрического преобразователя - его чувствительность ^ к воздействию звукового поля, определяемая как отношение параметра электрического сигнала на выходе преобразователя к вызывающему его звуковому давлению:
* Магистрант кафедры «Информационная безопасность».
* Доцент кафедры «Информационная безопасность», кандидат технических наук.
