Выпускная квалификационная работа (ВКР) на тему "Шифрование с открытым ключом и использование нейронных сетей в криптографии"

Научная новизна данной работы заключается в разработке новых алгоритмов шифрования на основе нейросетевых технологий и сравнении их с традиционными методами шифрования.
Выносимые к защите положения включают разработанные алгоритмы шифрования на основе нейросетевых технологий, оценку их эффективности и безопасности в сравнении со стандартными методами шифрования, а также теоретические выводы и рекомендации по применению нейросетевых технологий в криптографических системах с открытым ключом. Теоре

Описание работы

Оглавление
Введение 4
2. Шифрование с открытым ключом 6
2.1.RSA 7
1.1.1. Создание открытого и секретного ключей 8
1.1.2. Передача ключей 10
1.1.3. Шифрование 10
1.1.4. Расшифрование 11
1.1.5. Криптографическая стойкость 11
1.1.6. Минусы 12
2.2. Алгоритм шифрования эллиптической кривой 13
2.2.1. Эллиптическая кривая 14
2.2.2. Определение правила работы с эллиптической кривой 15
2.2.3. Двойная операция 17
2.2.3. Отрицательный 18
2.2.4. Точка бесконечности 19
2.2.5. Операции эллиптических кривых на конечных полях 20
2.2.6. Вычисление xG 22
2.2.7. Принцип алгоритма шифрования и дешифрования эллиптической кривой 24
2.2.8. Недостатки 24
2.3. Diffie–Hellman 25
2.3.1. Общий обзор 28
2.3.2. Объяснение криптографии 30
2.3.3. Безопасность 35
2.4. DSA 40
2.4.1. Генерация ключа 41
2.4.2. Генерация подписи 42
2.5. Преимущества DSA 42
2.6. Недостатки использования алгоритма цифровой подписи 43
2.7. Выводы по разделу 43
3. Искусственные нейронные сети для решения задач информационной безопасности 44
3.1. Построение функции хеширования с использованием ИНС 46
3.2. Анализ существующих алгоритмов хеширования, использующих ИНС 46
3.3. Достоинства и недостатки алгоритмов хеширования, использующих ИНС 49
3.4. Криптосистемы с открытым ключом 51
3.4.1. Криптосистема с открытым ключом и цифровой подписью на базе многослойных персептронов 54
3.4.2. Анализ алгоритмов шифрования на основе ИНС на примере AES 56
3.4.3. Достоинства и недостатки алгоритмов шифрования на основе ИНС на примере AES 62
4.5. Специализированные пакеты программ, реализующие модели нейронных сетей 63
4.5.1. Система компьютерной алгебры GAP 65
4.6. Выводы по разделу 66
4. Нейронные сети для выработки ключа связи 67
4.1. Протокол обмена ключами Диффи-Хеллмана 67
4.2. Динамический переход к синхронизации 68
4.3. Протокол обмена ключами TPM 69
4.3.1. Алгоритм генерации секретных ключей 72
4.3. Выводы по разделу 72
5. Структура нейронной сети для повышения производительности криптосистем 74
5.1. Криптосистема Эль-Гамаля на матричных группах 74
5.1.1. Алгоритм шифрования Эль-Гамаля на матричных группах 74
5.2. Рюкзачная криптосистема с использованием конечных групп 81
5.2.1. Алгоритм шифрования рюкзачной криптосистемы с использованием конечных групп 82
5.2.2. Алгоритм расшифровывания рюкзачной криптосистемы с использованием конечных групп 82
5.2.3. Алгоритм шифрования рюкзачной криптосистемы с использованием конечных групп с применением нейронной сети 83
5.2.4. Алгоритм расшифровывания рюкзачной криптосистемы с исполь