Методическое обеспечние формирования ключевой информации в беспроводных мобильных сетях на базе дискретных отображений класса "клеточные автоматы"

• Автор: Нижниковский, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Серпухов
• Количество страниц: 109 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Анализ проблемы формирования ключевой информации в
беспроводных мобильных сетях
1.1 Анализ ожидаемых условий обмена ключевой информацией в
беспроводных мобильных сетях
1.1.1 Анализ особенностей информационного обмена в беспроводных
мобильных сетях
1.1.2 Анализ подходов к формированию ключевой информации,
применяемых в беспроводных мобильных сетях
1.1.3 Анализ угроз несанкционированного доступа к ключевой
информации абонентов беспроводных мобильных сетей
1.2 Анализ возможных путей построения алгоритмов формирования
ключевой информации в беспроводных мобильных сетях
1.2.1 Анализ существующих подходов к формированию ключевой
информации
1.2.2 Анализ возможности применения процедуры обновления ключа
для формирования ключевой информации в беспроводных мобильных сетях
1.2.3 Анализ требований к функции необратимого преобразования,
используемой в процедуре обновления ключа
1.3 Математическая постановка задачи исследования
2 Модифицированная модель дискретных отображений класса
«клеточные автоматы» с функцией селектирования правил перехода
2.1 Формализованное описание моделей дискретных отображений
класса «клеточные автоматы»

2.2 Использование моделей дискретных отображений класса «клеточные автоматы» для необратимого преобразования информации
2.3 Предложения по модификации моделей дискретных отображений класса «клеточные автоматы»
2.3.1 Недостатки моделей дискретных отображений класса «клеточные автоматы»
2.3.2 Модификация моделей дискретных отображений класса «клеточные автоматы» путем применения функции селектирования правил перехода
2.3.3 Функция селектирования «разновесных» правил перехода
2.3.4 Сравнительная оценка модифицированной модели дискретных отображений класса «клеточные автоматы» с функцией селектирования правил перехода
3 Алгоритм формирования ключевой информации в беспроводных мобильных сетях на основе процедуры случайного многократного обновления ключа
3.1 Процедура случайного многократного обновления ключа
3.2 Процедура случайного многократного обновления ключа на базе модели дискретных отображений класса «клеточные автоматы» с функцией селектирования правил перехода
3.3 Сравнительная оценка идентифицируемости абонентов беспроводной мобильной сети
3.4 Сравнительная оценка вероятности компрометации ключевой информации
3.4.1 Модель несанкционированного доступа к ключевой информации, передаваемой в беспроводных мобильных сетях
3.4.2 Оценка криптостойкости разработанного алгоритма формирования ключевой информации

4 Имитационное моделирование и практические аспекты применения
моделей клеточных автоматов для обеспечения защищенного обмена ключевой информацией в беспроводных мобильных сетях
4.1 Имитационная модель для исследования криптографических
свойств дискретных отображений класса «клеточные автоматы»
4.2 Результаты имитационного моделирования и сравнительная оценка
полученных результатов
4.2.1 Сравнительная оценка производительности функции необратимого
преобразования на базе моделей дискретных отображений класса «клеточные автоматы»
4.2.2 Оценка лавинного эффекта функции необратимого преобразования
на базе моделей дискретных отображений класса «клеточные автоматы»
4.2.3 Оценка статистических свойств выходных последовательностей,
формируемых функцией необратимого преобразования на базе моделей дискретных отображений класса «клеточные автоматы»
4.3 Предложения по организационно-техническим аспектам применения разработанного алгоритма формирования ключевой
информации в беспроводных мобильных сетях
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы

Таким образом, на основе проведенного анализа можно сделать вывод, что функция необратимого преобразования, применяемая в процедуре обновления ключа должна удовлетворять следующим требованиям (рисунок 1.14):
- соответствовать требованиям, предъявляемым к криптографически стойким хеш-функциям: необратимость и высокий лавинный эффект;
- соответствовать требованиям, предъявляемым к средствам генерации КИ: случайность, равномерность распределения и большой период выходной последовательности;
- высокое быстродействие.
Требования к функции необратимого преобразования, применяемой в процедуре обновления ключа
Требования к криптографически стойким хеш-функциям Требования к средствам генерации ; КИ , ■ Высокое быстродействие ‘ . Ь- ' '
Необратимость’ Высокий лавинный эффект Случайность формируемой последовательности
Большой период формируемой последовательности
Равномерность распределения фо рми ру емо й пос л едо вате л ьности
Рисунок 1.14 - Требования к функции необратимого преобразования, применяемой в процедуре обновления ключа
Используемые в настоящее время хеш-функции (MD5, SHA-1, Whirlpool т.д.) при высоких криптографических свойствах не отличаются высоким быстродействием. В то- же время, функции, имеющие высокое быстродействие, например, CRC, отличаются низкими криптографическими свойствами [27]. Для обеспечения выполнения вышеуказанных требований (см. рисунок 1.14) в качестве функции необратимого преобразования предлагается использовать дискретные отображения класса КА.