Розробка та дослідження інформаційної системи генерування високоентропійної послідовності випадкових чисел

Abstract

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково- технічного завдання, спрямованого на розробку та дослідження інформаційної системи генерування високоентропійних послідовностей випадкових чисел на основі фотоелектричних явищ і сучасних підходів програмної інженерії. Встановлено особливості формування випадкових послідовностей із використанням інтенсивності пікселів відеозображення, фото- та темнового струму фотодіодів, а також визначено їхні характеристики з точки зору продуктивності, ентропії та відповідності статистичним вимогам. У дослідженні обґрунтовано доцільність застосування клітинних автоматів як засобу післяобробки для підвищення хаотичності та криптостійкості згенерованих послідовностей, а також реалізовано гібридний підхід, що поєднує фізичні джерела ентропії з алгоритмічними методами обробки. Виявлено переваги розробленої системи над існуючими аналогами за швидкістю генерації, рівнем недетермінованої ентропії, гнучкістю налаштування та можливістю масштабування і паралелізації. Створено інформаційну систему з можливістю аналітичної оцінки якості випадкових послідовностей. Отримані результати впроваджено у практичну діяльність для підвищення криптостійкості програмного забезпечення, а також вони становлять підґрунтя для подальших досліджень у галузі генерації випадкових чисел та криптографічного захисту інформації.