Безопасная передача информации при помощи двух методов бесключевой криптографии
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2021-7-4-119-127
Аннотация
В статье рассматриваются два протокола обеспечения информационной безопасности, использующие свойства каналов связи между пользователями. Первый из них основан на известном протоколе передачи конфиденциальных сообщений Шамира. Доказывается, что в нем может быть реализована криптосистема РША, но неприменимы такие криптосистемы, как Рабина, Мак-Элис, на решетках и потоковые шифры. Основное содержание статьи посвящено описанию второго протокола распределения ключей по постоянному и бесшумному каналу связи (типа Интернет). Доказано, что он может обеспечить высокую надежность распределения ключей и требуемый уровень их секретности в терминах Шенноновской информации, причем при отсутствии каких-либо дополнительных требований к каналам связи и безо всяких криптографических предположений.
Ключевые слова
криптосистемы с открытым ключом,
распределение ключей,
безопасность на физическом уровне,
усиление секретности,
квантовые компьютеры,
протоколы
При поддержке: Автор выражает благодарность профессору Коржику В.И. за помощь при подготовке и обсуждении работы.
Об авторе
А. С. Герасимович
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Россия
Россия
аспирант кафедры защищенных систем связи Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Санкт-Петербург, 193232, Российская Федерация
Список литературы
1. Коржик В.И., Яковлев В.А. Основы криптографии. СПб: Интермедия, 2016. 312 с.
2. Diffie W., Hellman M. New directions in cryptography // IEEE Transactions on Information Theory. 1976. Vol. 22. Iss. 6. PP. 644‒654. DOI:10.1109/TIT.1976.055638
3. Dyakonov M.I. Is Fault-Tolerant Quantum Computation Really Possible? // In Luryi S., Xu J., Zaslavsky A. Future Trends in Microelectronics. John Wiley & Sons, 2007. PP. 4‒18.
4. Bennett C.H., Bessette F., Brassard G., Salvail L., Smolin J. Experimental Quantum Cryptography // Journal of Cryptology. 1992. Vol. 5. PP. 3‒28.
5. Mukherjee A., Fakoorian S.A.A., Huang J., Swindlehurst A.L. Principles of Physical Layer Security in Multiuser Wireless Networks: A Survey // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2014. Vol. 16. Iss. 3. PP. 1550‒1573. DOI:10.1109/SURV.2014.012314.00178
6. Schneier B. Applied Cryptography. Montreal: JW Publ. Inc., 1994.
7. Menezes A.J., van Oorschot P.C., Vanstone S.A. Handbook of Applied Cryptography. Boca Raton: CRC Press, 1997. DOI:10.1201/9780429466335
8. Shor P.W. Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer // Proceedings of the 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (Santa Fe, USA, 20–22 November 1994). IEEE Computer Society Press, 1994. PP. 124–134.
9. Goldreich O., Goldwasser S., Halevi S. Public–key cryptography from lattice reduction problems // Proceedings of the 17th Annual International Cryptology Conference (Santa Barbara, USA, 17–21 August 1997). Lecture Notes in Computer Science. Vol. 1291. Berlin, Heidelberg: Springer, 1997. PP. 112‒131. DOI:10.1007/BFb0052231
10. Alpern B., Schneider F.B. Key exchange using ‘keyless cryptography’ // Information Processing Letters. 1983. Vol. 16. Iss. 2. PP. 79‒81. DOI:10.1016/0020-0190(83)90029-7
11. Maurer U.M. Secrete key agreement by public discussion from common information // IEEE Transactions on Information Theory. 1993. Vol. 39. Iss. 3. PP. 733‒742. DOI:10.1109/18.256484
12. Yakovlev V., Korzhik V., Morales-Luna G. Key Distribution Protocols Based on Noisy Channels in Presence of an Active Adversary: Conventional and New Versions with Parameter Optimization // IEEE Transactions on Information Theory. 2008. Vol. 54. Iss. 6. PP. 2535‒2549. DOI:10.1109/TIT.2008.921689
13. Korzhik V., Starostin V., Kabardov M., Gerasimovich A., Yakovlev V., Zhuvikin A. Protocol of key distribution over public noiseless channels executing without cryptographic assumptions // International Journal of Computer Science and Application. 2020. Vol. 17. Iss. 1. PP. 1‒14.
14. Korzhik V., Starostin V., Kabardov M., Gerasimovich A., Yakovlev V., Zhuvikin A. Optimization of the Key Sharing Protocol for Noiseless Public Channels without the Use of Cryptographic Assumptions // Proceedings of the 44th International Convention on Information, Communication and Electronic Technology (MIPRO, Opatija, Croatia, 27 September‒1 October 2021). IEEE, 2021. PP. 1202‒1207. DOI:10.23919/MIPRO52101.2021.9596703
15. Korzhik V.I., Starostin V.S., Kabardov M.M., Gerasimovich A.M., Yakovlev V.A., Zhuvikin A.G. Information theoretically secure key sharing protocol executing with constant noiseless public channels // Matematicheskie Voprosy Kriptografii. 2021. Vol. 12. Iss. 3. PP. 125–141. DOI:10.4213/mvk378
16. MacKay D.J.C., Neal R.M. Near Shannon Limit Performance of Low Density Parity Check Codes // Electronics Letters. 1997. Vol. 33. Iss. 18. PP. 457–458.
17. Fossorier M. P.C., Mihaljevic M., Imai H. Reduced complexity iterative decoding of low density parity check codes based on belief propagation // IEEE Transactions on Communications 1999. Vol. 47. Iss. 5. PP. 673‒680. DOI:10.1109/26.768759
18. Korjik V., Morales-Luna G., Balakirsky V.B. Privacy Amplfication Theorem for Noisy Main Channel // Proceedings of the 4th International Conference on Information Security (ISC 2001, Malaga, Spain, 1–3 October 2001). Lecture Notes in Computer Science. Vol. 2200. Berlin, Heidelberg: Springer, 2001. PP. 18‒26. DOI:10.1007/3-540-45439-X_2
19. Подорожный И.В. Обзор аппаратных генераторов случайных чисел // Молодой ученый. 2015. № 1(105). URL: http://moluch.ru/archive/105/24688 (дата обращения 24.06.2020)
20. Needham R.M., Schroeder M.D. Using encryption for authentication in large network of computers // Communications of the ACM. 1978. Vol. 21. Iss. 12. PP. 993‒999. DOI:10.1145/359657.359659
21. Jin R., Shi L., Zeng K., Pande A., Mohapatra P. MagPairing: Pairing Smartphones in Close Proximity Using Magnetometer // IEEE Transactions on Information Forensics and Security. 2016. Vol. 11. Iss. 6. PP. 1306‒1320. DOI:10.1109/TIFS.2015.2505626
Рецензия
Для цитирования:
Герасимович А.С. Безопасная передача информации при помощи двух методов бесключевой криптографии. Труды учебных заведений связи. 2021;7(4):119-127. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2021-7-4-119-127
For citation:
Gerasimovich A. Secure Information Transfer Using Two Keyless Cryptography Methods. Proceedings of Telecommunication Universities. 2021;7(4):119-127. (In Russ.) https://doi.org/10.31854/1813-324X-2021-7-4-119-127
Просмотров:
632
Послать статью по эл. почте 