НЕЙРОННА МЕРЕЖА ДЛЯ КРИПТОГРАФІЧНОЇ СИСТЕМИ З ВІДКРИТИМ КЛЮЧЕМ

Автор(и)

  • Катерина Миколаївна Ялова Дніпровський державний технічний університет, Україна
  • Ксенія Володимирівна Яшина Дніпровський державний технічний університет, Україна
  • Вікторія Олександрівна Коротка Дніпровський державний технічний університет, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(42)2020.207015

Ключові слова:

нейрокриптографія, криптосистема Ель-Гамаля, нейронна мережа, багатошаровий персептрон

Анотація

У статті наведено результати розробки нейронної мережі типу багатошарового персептрону, яка використовується для збільшення швидкості шифрування та дешифрування інформації в криптографічній системі з відкритим ключем на прикладі криптографічної системи Ель-Гамаля. Представлено результати моделювання роботи криптосистеми Ель-Гамаля на матричних групах із використанням нейронної мережі і без неї. Здійснено співставлення швидкості шифрування та дешифрування криптосистеми. Обґрунтовано доцільність застосування нейромережевого алгоритму для підвищення швидкодії криптосистеми. Середнє прискорення шифрування із застосування нейронної мережі склало 5%, розшифрування — 11 %.

Посилання

Mao, W. (2002). Modern Cryptography: Theory and Practice. New Jersey: Pearson Education [in English].

Ryabko, B.Ya., & Fionov, A.N. (2004). Osnovyi sovremennoy kriptografii dlya spetsialistov v informatsionnyih tehnologiyah [Fundamentals of modern cryptography for information technology professionals]. Мoscow: Science world [in Russian].

Shnayer, B. (2002). Prikladnaya kriptografiya. Protokolyi, algoritmyi, ishodnyie tekstyi na yazyike Si [Applied acryptography. Protocolsm, algorithms, source code in C. Moscow: Triymf [in Russian].

Protic, D.D. (2016). Neural cryptography. Military technical courier, 64, 2, 483 — 495 [in English].

Laskari, E.C., Meletiou, G.C., Stamatiou, Y.C., & Vrahatis, M.N. (2006). Studying the performance of artificial neural networks on problems related to cryptography. Nonlinear analysis: real world applications, 7, 937–942 [in English].

Kupershtein, L., & Tatarchuk A. (2018). Analiz tendentsii rozvytku neirokryptohrafii. [Analysis of trends in the development of neurocryptography]. Visnyk Vinnytskoho tekhnichnoho universytetu – Visnyk of Vinnytsya technical university, 2, 25-29 [in Ukranian].

Chervyakov, N.I., Evdokimov, A.A., Galushkin, A.I., Lavrinenko, A.V., & Lavrinenko, I.N. (2012). Primenenie iskusstvennyih neyronnyih setey i sistemyi ostatochnyih klassov v kriptografii. [Using of artificial neural networks and residual class systems in cryptography]. Мoscow: FIZMATLIT [in Russian].

Avdoshin, A.A., & Saveleva A.A. (2008). Problemyi otsenki kriptozaschischennosti informasionnyih system. [Problems of assessing the cryptographic security of information systems]. Biznes-informatika – Business Informatics, 2(04), 3–15 [in Russian].

Gridin, V.N., & Solodovnikov, V.I. (2016). Issledovanie voprosov kriptostoykosti i metodov kriptoanaliza neyrosetevogo algoritma simmetrichnogo shifrovaniya [Investigation of a cryptographic strength and cryptanalysis methods for the neural network algorithm of a symmetric encryption]. Izvestiia YuFU – Proceedings of YuFU, 7(180), 114–122 [in Russian].

Bondarchuk, S.I, Kovalchuk, V.N., Kovalchuk, A.M., & Efimenko, A.A. (2018). Rea-lizatsiia ta doslidzhennia alhorytmu kryptohrafichnoho zakhystu danykh z vidkrytym kliuchem na osnovi neironnoi merezhi [Implementation and research of the algorithm of cryptographic protection of data with the public key based on the neural network]. Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu – The Journal of Zhytomyr state technological university, 2(82), 195–203 [in Ukranian].

Zulyarkina, N.D. (2015). Elementyi bolshih poryadkov v lineynyih gruppah i modifikatsiya sistemyi El-Gamalya [Elements more order linear groups, and modification of the El Gamal]. Vestnik YrFO – Proceedings of YuFU, 5(15), 47 — 50 [in Russian].

Haghipour, S., & Sokouti, B. (2009). Approaches in RSA cryptosystem using artificial neural network. Oriental journal of computer science and technology, 2(1), 11–17 [in English].

Chervyakov, N.I., Lyakhov, P.A., Babenko M.G., Lavrinenko, I.N., & Lavrinenko, A.V. (2015). Kompyuternyie vyichisleniya na osnove modulyarnoy algebryi [Computer Calculations Based on Modular Algebra]. Stavropol: Fabula [In Russian].

Molchanova, A.A. (2016). Kriptosistema El-Gamalya [El Gamal cryptosystem]. Tehnicheskie nauki v Rossii i za rubezhom – Technical science in Russia and abroad, 2, 8–10 [in Russian].

Arboleda, E. (2019). Secure and fast chaotic El Gamal cryptosystem. International Journal of engineering and advanced technology, Vols. 8, 5, 1693–1699 [in English].

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-06-11

Номер

№ 1(42) (2020)

Розділ

Статті

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).