Show simple item record

dc.contributor.authorНиколаєнко, С.В.
dc.contributor.authorНиколаенко, С.В.
dc.contributor.authorNikolaenko, S.V.
dc.date.accessioned2017-05-18T07:54:18Z
dc.date.available2017-05-18T07:54:18Z
dc.date.issued2013
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/123456789/1007
dc.descriptionМетоди підвищення стійкості квантових протоколів безпечного зв’язку: автореф. дис. на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.21 – системи захисту інформації / С.В. Николаєнко // Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова Міністерства освіти і науки України // Одеса. - 2013. - 21 с.en_US
dc.description.abstractДисертаційна робота присвячена розробці методів підвищення завадостійкості та стійкості до атак пасивного перехоплення одного і більшої кількості зловмисників протоколів квантового прямого безпечного зв'язку. Вперше на основі квантової та класичної теорії інформації побудовані математичні моделі послідовної некогерентної атаки пасивного перехоплення двох та більшої кількості зловмисників на протоколи з переплутаними дво- та трикубітними станами, що дозволило виконати оцінки стійкості цих протоколів до такої атаки. Запропоновано метод підвищення стійкості пінг-понг протоколів, який ґрунтується на гамуванні блоків повідомлення та придатний для використання з будь-яким з пінг-понг протоколів, що дозволило суттєво підвищити стійкість цих протоколів до атаки пасивного перехоплення. Також модифіковано метод зворотного гешування за допомогою LUP-розкладання. Виконано оцінки часу генерації гам та оборотних матриць, які використовуються в запропонованих методах підвищення стійкості пінг-понг протоколів з переплутаними двокубітними станами, що дозволило оцінити вплив процедур підвищення стійкості на швидкодію протоколів в цілому та надати рекомендації щодо вибору методів підвищення стійкості. Вперше на основі класичної теорії інформації та теорії завадостійкого кодування розроблено метод виправлення помилок кодом Файра для пінг-понг протоколів з переплутаними дво- та трикубітними станами, що дозволило підвищити завадостійкість цих протоколів. Диссертационная работа посвящена разработке методов повышения помехоустойчивости и стойкости к атакам пассивного перехвата одного и большего количества злоумышленников протоколов квантовой прямой безопасной связи. Впервые построены математические модели атак пассивного перехвата двух и нескольких злоумышленников с использованием вспомогательных квантовых систем на пинг-понг протоколы с парами перепутанных кубитов, ГЦХ-триплетами и с использованием квантового сверхплотного кодирования. Показано, что увеличение количества атакующих в квантовом канале приводит к увеличению вероятности обнаружения их атак легитимными пользователями. Выяснено, что несколько злоумышленников не получают никаких преимуществ, проводя последовательно сначала операции перепутывания своих проб с передаваемым кубитом на пути от субъекта B к субъекту A, а затем проводя измерения над составной системой "передаваемый кубит – пробы" на обратном пути. В случае, если злоумышленники могут договориться между собой, наилучшей стратегией для них будет проводить одну атаку, а затем делиться полученной информацией. Предложен неквантовый метод усиления стойкости пинг-понг протоколов, основанный на гаммировании, и модифицирован метод обратного хеширования с помощью LUP-разложения. Эти методы заключаются в обратимом хешировании или гаммировании блоков сообщения: умножение блоков сообщения на случайную, обратимую в соответствующем поле Галуа матрицу чисел, или сложение случайной гаммы с блоком сообщение в соответствующем поле Галуа. Предложенные методы позволяют обеспечить высокий уровень стойкости пинг-понг протоколов к некогерентным атакам пассивного перехвата. Выполнены оценки времени генерации псевдослучайных двоичных матриц для хеширования блоков сообщения и псевдослучайных двоичных гамм. Показано, что время генерации приемлемо даже для матриц размером порядка 1000 1000, и тем более для гамм такого размера при использовании вычислительной техники с невысоким быстродействием. Предложенные методы усиления стойкости пинг-понг протоколов не сильно влияют на эффективность протокола и, следовательно, являются вполне приемлемым для практического применения. Метод усиления стойкости пинг-понг протокола, основанный на гаммировании, требует значительно меньше времени на подготовительную операцию – генерацию случайных гамм заданного размера в поле Галуа, по сравнению с методом, который использует обратимое хеширования. Использование этих методов вместе с пинг-понг протоколом и классическим протоколом аутентификации сообщений, передаваемых обычным каналом связи в режиме контроля подслушивания, позволяет синтезировать квантовую систему прямой безопасной связи с заданным уровнем стойкости к некогерентной атаке пассивного перехвата, сохраняя при этом преимущества значительно более простой технической реализации пинг-понг протоколов по сравнению с протоколами с передачей кубитов блоками. Разработана имитационная модель режима передачи сообщения пинг-понг протокола с парами перепутанных кубитов в деполяризующем квантовом канале с использованием двоичного помехоустойчивого кода Файра (60,44). Выполнены оценки корректирующей способности двоичного кода Файра (60,44) при передаче информации с использованием пинг-понг протокола в деполяризующем квантовом канале. Получена статистическая информация, которая показывает, что двоичный помехоустойчивый код Файра (60,44) полностью справляется с исправлением ошибок, если вероятность деполяризации кубита в канале не превышает примерно 7%, что соответствует современной экспериментальной ситуации при передаче отдельных фотонов на расстояние порядка 150 км. The thesis is devoted to the development of methods for improving noise immunity and security to one and more eavesdropping attacks of quantum direct communication protocols. For the first time the mathematical models of sequential incoherent eavesdropping attack of two or more eavesdroppers on the protocols with entangled two- and three-qubit states is developed on the basis of the quantum and classical information theory, which allowed to perform security estimation of these protocols to such attacks. For the first time the method of security amplification for the ping-pong protocols based on XOR encryption of message are proposed for any of ping-pong protocol that allowed to improve the security of these protocols to eavesdropping attacks. Also the method of reversible hashing by LUP-decomposition is modified. Assessment of the computational complexity of the proposed methods of security amplification for the ping-pong protocols with entangled two-qubit states is performed, that allowed to evaluate the effect of the improving security procedures on protocols performance on the whole and to give recommendations for the choice of methods for security amplification. For the first time the method of error correction Fire Сode of ping-pong protocol with two entangled qubit states is used, thus noise immunity of these protocols is improved.en_US
dc.language.isootheren_US
dc.publisherОНАЗ ім. О.С. Поповаen_US
dc.subjectПінг-понг протоколиen_US
dc.subjectАтаки пасивного перехопленняen_US
dc.subjectЙмовірність виявлення атакиen_US
dc.subjectПинг-понг протоколыen_US
dc.subjectАтаки пассивного перехватаen_US
dc.subjectВероятность обнаружения атакиen_US
dc.subjectA ping-pong protocolen_US
dc.subjectEavesdropping attacken_US
dc.subjectThe probability of eavesdroppers' detectionen_US
dc.titleМЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ СТІЙКОСТІ КВАНТОВИХ ПРОТОКОЛІВ БЕЗПЕЧНОГО ЗВ’ЯЗКУen_US
dc.title.alternativeМЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ КВАНТОВЫХ ПРОТОКОЛОВ БЕЗОПАСНОЙ СВЯЗИen_US
dc.title.alternativeMETHODS OF SECURITY AMPLIFICATION FOR QUANTUM DIRECT CJMMUNICATION PROTOCOLSen_US
dc.typeArticleen_US


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record