ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ГЕНЕРАТОРОВ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ПОСТРОЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ И ДВУМЕРНЫХ ХАОТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Radio Electronics, Computer Science, Control; No. 1 (2022): Radio Electronics, Computer Science, Control; 39
Радиоэлектроника, информатика, управление; № 1 (2022): Радиоэлектроника, информатика, управление; 39
Радіоелектроніка, iнформатика, управління; № 1 (2022): Радіоелектроніка, інформатика, управління; 39
ISSN: 1607-3274
2313-688X
Popis: Context. The problem of generating pseudo-random sequences of bits using the rules of fuzzy logic and two-dimensional chaotic systems is considered. Objective. Pseudo-random sequences generators built using two-dimensional chaotic systems and fuzzy logic. The purpose of the work is to develop and implement pseudo-random bit sequences generators based on the rules of fuzzy logic and two-dimensional chaotic systems and to evaluate the statistical characteristics of the generated sequences using statistical tests of National Institute of Standards and Technology. Method. A method for generating pseudo-random bit sequences is proposed, which allows form bit sequences with characteristics that meet the requirements of secure communication systems and cryptographic protection of information based on the rules of fuzzy logic and two-dimensional chaotic systems. In the process of studying the operation of generators, histograms of the distribution of output values were constructed, which allows to clearly determine whether the entire range of output values of the twodimensional system could be used to generate pseudo-random bit sequence or only part of it. A study of the statistical characteristics of the generated sequences using a set of statistical tests was also performed. Results. Bit sequences formed using fuzzy logic rules and two-dimensional chaotic systems can be used to transmit information in secure communication systems. Results. The proposed generators were implemented in software, histogram analysis and evaluation of compliance with the criteria for a set of statistical tests of National Institute of Standards and Technology. Conclusions. The experiments confirmed the ability of the proposed generators to generate bit sequences with good statistical characteristics, which allows them to be recommended for use in practice in solving problems of cryptographic protection of information and secure transmission of information over open communication channels. Prospects for further research may be to create cryptographic methods of information protection based on the proposed pseudo-random bit sequences generators, the implementation of secure communication systems.
Актуальность. Рассмотрена задача генерирования псевдослучайных последовательностей битов (ПСП) с применением правил нечеткой логики и двумерных хаотических систем. Объектом исследования являются генераторы псевдослучайных битовых последовательностей построенных с применением двумерных хаотических систем. Цель работы – разработка и реализация генераторов ПСП бит на основе правил нечеткой логики и двумерных хаотических систем и оценка сформированных последовательностей с помощью статистических тестов NIST. Метод. Предложен способ генерирования псевдослучайных последовательностей битов, позволяет сформировать битные последовательности с характеристиками, удовлетворяющими требованиям защищенных систем связи и криптографической защиты информации на основе правил нечеткой логики и двумерных хаотических систем. В процессе исследования работы генераторов построены гистограммы распределения выходных значений, позволяет четко установить, весь диапазон выходных значений двумерной системы может быть использован для генерирования ПCП битов или только его часть. Также проведено исследование статистических характеристик генерируемых последовательностей с помощью набора стать-соприкасающихся тестов. Результаты. Последовательности битов сформированы с применением правил нечеткой логики и двумерных хаотических систем могут быть использована для передачи информации в защищенных системах связи. Выводы. Проведенные эксперименты подтвердили способность предложенных генераторов генерировать битные последовательности с хорошими статистическими характеристиками, что и позволяет их рекомендовать для использования на практике при решении задач криптографической защиты информации и защищенной передачи информации по открытым каналам связи. Перспективы дальнейших исследований могут заключаться в создании криптографических методов защиты информации на основе предложенных генераторов ПСП битов, реализации защищенных систем связи.
Актуальність. Розглянуто задачу генерування псевдовипадкових послідовностей (ПВП) бітів із застосуванням правил нечіткої логіки та двовимірних хаотичних систем. Об’єктом дослідження є генератори псевдовипадкових бітових послідовностей побудовані із застосуванням двовимірних хаотичних систем. Мета роботи – розроблення та реалізація генераторів ПВП бітів на основі правил нечіткої логіки та двовимірних хаотичних систем та оцінка статистичних характеристик сформованих послідовностей за допомогою статистичних тестів NIST. Метод. Запропоновано спосіб генерування псевдовипадкових послідовностей бітів, що дозволяє сформувати бітові послідовності із характеристиками, що задовольняють вимогам захищених систем зв’язку та криптографічного захисту інформації на основі правил нечіткої логіки та двовимірних хаотичних систем. В процесі дослідження роботи генераторів побудовано гістограми розподілу вихідних значень, що дозволяє чітко встановити, чи весь діапазон вихідних значень двовимірної системи може бути використаний для генерування ПВП бітів чи тільки його частина. Також проведено дослідження статистичних характеристик генерованих послідовностей за допомогою набору статистичних тестів. Результати. Послідовності бітів сформовані із застосуванням правил нечіткої логіки та двовимірних хаотичних систем можуть бути використані для передачі інформації в захищених системах зв’язку. Висновки. Проведені експерименти підтвердили здатність запропонованих генераторів генерувати бітові послідовності із хорошими статистичними характеристиками, що і дозволяє їх рекомендувати для використання на практиці при вирішенні задач криптографічного захисту інформації та захищеної передачі інформації по відкритих каналах зв’язку. Перспективи подальших досліджень можуть полягати в створенні криптографічних методів захисту інформації на основі запропонованих генераторів ПВП бітів, реалізації захищених систем зв’язку.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: