Підвищення продуктивності генерації випадкових послідовностей для систем захисту інформації

Abstract

Обґрунтовано шляхи підвищення продуктивності генерації випадкових послідовностей, що утворені від фізичних джерел, для систем захисту інформації. Це потрібно тому, що на сьогоднішній день відбувається бурхливе зростання технологічних можливостей та швидкісних показників реалізації різноманітних інформаційних сервісів та додатків, що потребує спільнота. Одним з головних питань безпечного використання цих сервісів є гарантування інформаційної безпеки, яка вимагає використання ефективних швидкодіючих систем захисту інформації та високопродуктивної генерації послідовностей випадкових даних. При проведенні досліджень з метою підвищення продуктивності здійснено аналіз особливості перетворення реальних шумових процесів з врахуванням їх нестаціонарності та відхилень від розподілу ймовірностей. Запропоновано шляхи вдосконалення методів аналого-цифрового перетворення з оптимізацією шкали квантування динамічного діапазону та кроку дискретизації шумового процесу в часі. З метою вирівнювання статистичних характеристик розглянуто можливість використання методів обробки, які підвищують її статистичну якість з економією швидкісних втрат. Це метод вибірки рівноймовірних комбінацій (von Neuman – Elias – Рябко – Мачикиної) та метод кодової оброки (Santha – Vazirani), які завдяки розширення коду забезпечують певну ефективність та полягають в перетворенні послідовності: в першому з використанням рівноймовірніх комбінацій з відкиданням непотрібних даних, в другому без їх відкидання з можливістю лінійного перетворення. З метою оптимізації параметрів перетворення на обох етапах генерації та адаптації цих параметрів до особливостей і змінності характеристик перетворюваних випадкових процесів запропоновано використання зворотних зв'язків виходів перетворювачів з попередніми елементами перетворення. Коригування вказаних параметрів має здійснюватись під час генерації за результатами статистичного аналізу виходів етапів перетворення. Отримані результати є досить важливими, оскілки їх реалізація в сучасних системах захисту інформації дозволить гарантоване забезпечення інформаційної безпеки та безпечне використання додатків сучасного інформаційного сервісу та впровадження нових додатків.