1. Доповідач: Жмурко Т.О.
Керівник: к.т.н., доцент Гнатюк С.О.

2. Актуальність
Протягом останніх десятиріч швидкого
розвитку набула квантова криптографія, яка
стала реальною альтернативою класичній.
Квантові методи відрізняються від усіх
традиційних методів забезпечення
конфіденційності тим, що вони базуються не на
математичному апараті, а на фундаментальних
законах фізики (принциповій непорушності
постулатів квантової механіки).
2

3. Мета роботи
Підвищення ефективності застосування
кутритових систем квантових
криптосистем за рахунок оцінки
псевдовипадковості використовуваних
тритових послідовностей.
Досягнення мети потребує розв’язання таких задач:
 аналіз існуючих псевдовипадкових послідовностей та алгоритмів
їх генерування;
 аналіз існуючих класів тритових послідовностей;
 розробка методу оцінки псевдовипадковості трійкових
послідовностей;
 розробка алгоритму та програмного забезпечення для
експериментального дослідження методу оцінки
псевдовипадковості трійкових послідовностей для квантових
систем захисту.
3

4. Наукова новизна
Вперше запропоновано метод оцінки
рівня випадковості, що, за рахунок
введення нових правил, дозволяє
проводити якісну оцінку тритових
псевдовипадкових послідовностей.
4

5. Об'єкт та предмет дослідження
Об'єкт дослідження:
процес захисту інформації за допомогою
квантово-криптографічних технологій.
Предмет дослідження:
методи та засоби оцінки псевдовипадковості
бітових і тритових послідовностей.
5

6. Апробація роботи
 Четверта науково-практична конференція «Інтегровані
інтелектуальні робото-технічні комплекси» (ІІРТК-
2011, 23-25 травня 2011 р.);
 Науково-технічна конференція «Безпека
інформаційних технологій» («Information Technology
Security», ITS-2011, 23–24 травня 2011 р.);
 Науково-технічна конференція студентів та молодих
учених «Наукоємні технології» (14-18 листопада 2011 р.);
 Науковий семінар при вченій раді НАН України (15
березня 2012 р).
6

7. Тритова псевдовипадкова послідовність
2
Запропонована схема генерації
тритових ПВП на основі
1
програмного генерування ПВП
для подальшого проведення
тестування та відлагодження 0
програмного комплексу.
Частина тритової послідовності
Приклад незбалансованої тритової 2
псевдовипадкової послідовності:
…1121101001022010110010101201 1
0011101101010002111012020001
0112002122102012020122010…
0
3 4 4 4
0 5 10 1 10 1.5 10 2 10
Тритова послідовність
7

8. Структурна схема програмного комплексу
8

9. Метод оцінки
Представлений у вигляді тестів:
 частотний;
 серій;
 довжини серій;
 спектральний.
9

10. Частотний тест
№ нулів δ одиниць δ двійок δ
1 6712 45 6657 -10 6631 -36
2 6662 -5 6649 -18 6689 22
3 6592 -75 6696 29 6712 45
4 6660 -7 6704 37 6636 -31
5 6656 -11 6764 97 6580 -87
6 6639 -28 6658 -9 6703 36
7 6527 -140 6676 9 6797 130
8 6604 -63 6746 79 6650 -17
9 6602 -65 6813 146 6585 -82
Рис.3. Гістограма частот трит у послідовності. 10 6714 47 6595 -72 6691 24
За результатами тестування 11 6691 24 6621 -46 6688 21
бачимо, що максимальне відхилення від 12 6656 -11 6766 99 6578 -89
очікуваного середнього значення складає 13 6771 104 6636 -31 6593 -74
154, що дозволяє казати про проходження 14 6718 51 6687 20 6595 -72
цих тестів на псевдо випадковість. 15 6616 -51 6563 -104 6821 154
16 6638 -29 6630 -37 6732 65
10

11. Тест серій
Кількість серій нулів
10000
1000
100
10
1
1 2 3 4 ≥5
11

12. Тест серій
4
1 10
3
íóë³ k 1 10
îäèíèö³ k
äâ³éêè k
100
10
1 2 3 4 5
k 1 12

13. Довжини серій
№ виміру нулів одиниць двійок
1 8 9 9
2 7 11 8
3 8 8 7
4 8 12 8
5 8 9 11
6 8 11 10
7 8 8 9
8 11 10 10
13

14. Спектральний тест
14

15. Висновки
Запропонований у роботі метод може
використовуватися у галузі квантової
криптографії для підвищення ефективності
застосування типових протоколів (розподілу
ключів та безпечного зв’язку). На даний момент
робота отримала подальший розвиток –
розроблено метод генерування кутритових
оборотних матриць для підсилення секретності
пінг-понг протоколу з парами переплутаних
кутритів.
15

16. Жмурко Тетяна Олександрівна
магістрант кафедри Безпеки
інформаційних технологій
Національного авіаційного університету
моб. тел.: (067) 68 30 337
тел.: (044) 406-76-42
e-mail: taniazhm@gmail.com
Http: bit.nau.edu