Ісаєв С. О. Обчислювальні методи синтезу нелінійних вузлів замін для підвищення ефективності симетричних криптоперетворень

Об'єкт - процес синтезу нелінійних вузлів замін симетричних криптоперетворень. Мета - підвищення ефективності симетричних криптоперетворень на основі синтезу нелінійних вузлів замін з покращеними властивостями. Методи - методи математичного моделювання, теорії захисту інформації, математичний апарат булевої алгебри, теорії скінченних полей, теорії ймовірностей і математичної статистики. Апаратура - персональний комп'ютер. Теоретичні і практичні результати - розв'язано низку актуальних наукових і практичних задач, які стосуються розвитку та вдосконаленню математичної моделі та обчислювальних методів синтезу нелінійних вузлів замін з покращеними властивостями з використанням математичного апарату недвійкових криптографічних функцій. Розроблено та програмно реалізовано низку обчислювальних алгоритмів, які дозволяють формувати регулярні вузли заміни з покращеними криптографічними властивостями, а також оцінювати ефективність зменшених версій сучасних блокових шифрів. Наукова новизна - набула подальшого розвитку математична модель регулярних нелінійних вузлів замін симетричних криптоперетворень з використанням недвійкових криптографічних функцій в арифметиці скінчених полів; удосконалено обчислювальний метод синтезу нелінійних вузлів замін (метод імітації відпалу) шляхом розробки критеріїв пошуку з використанням спектральних та кореляційних властивостей недвійкових криптографічних функцій та динамічних вагових коефіцієнтів; набув подальшого розвитку обчислювальний метод прогнозування оцінок ефективності симетричних криптоперетворень на основі дослідження диференційних і лінійних властивостей зменшених моделей шифрів з урахуванням показників нелінійності та автокореляції використовуваних нелінійних вузлів замін; набули подальшого розвитку методи оцінки обчислювальної ефективності ймовірнісного (побітового) синтезу регулярних нелінійних вузлів замін із заданими криптографічними показниками. Отримано акти реалізації результатів досліджень на виробництві у діяльності ТОВ "Мікрокрипт Текнолоджіс" та у навчальному процесі Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна. Результати дисертаційної роботи рекомендується використовувати при проведенні науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт зі створення нових криптографічних засобів захисту інформації, для підготовки спеціалістів у вищих навчальних закладах Міністерства освіти і науки України при вивченні учбових дисциплін з теорії захисту інформації.