Учёные ЛЭТИ создали метод шифрования данных на основе теории хаоса «назад во времени»

Специалисты Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» разработали подход к шифрованию данных, использующий обратимую во времени синхронизацию хаотических систем.

Хаос обычно ассоциируется с беспорядком, который невозможно предсказать. Но у математиков и инженеров другое мнение. За кажущейся случайностью хаотических систем скрываются строгие закономерности. И если научиться управлять этим хаосом, можно создавать практически неуязвимые системы шифрования. Учёные из Санкт-Петербурга сделали важный шаг в этом направлении.

Исследователи Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» разработали подход на основе теории хаоса для шифрования данных. Но не простого, а с возможностью синхронизации «назад во времени». Как сообщили ТАСС в пресс-службе вуза, предложенный метод позволяет повысить эффективность обработки информации в защищённых системах связи.

Что такое синхронизация хаоса?

Это явление, когда две или более хаотические системы, несмотря на свою чувствительность к малейшим возмущениям, начинают двигаться скоординированно. В системах связи одна система (ведущая) шифрует и передаёт информацию, а другая (ведомая) её расшифровывает. Проблема в том, что синхронизировать их сложно и долго — нужны длинные участки сигнала.

«Мы разработали подход, в основе которого используется явление обратимой во времени синхронизации для двух хаотических систем. В экспериментах по обработке и передаче данных с помощью нелинейных сигналов мы показали, что наши алгоритмы позволяют значительно эффективнее анализировать информацию», — рассказал доцент кафедры систем автоматизированного проектирования (САПР) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Артур Каримов.

Что обнаружили учёные ЛЭТИ? Для некоторых хаотических систем существуют очень короткие участки траектории, которые позволяют проводить синхронизацию не только вперёд по времени, но и назад — обращая вспять записанный участок траектории ведущей системы и обращая во времени уравнения ведомой системы.

Современные вычислительные устройства позволяют провести процедуру синхронизации «вперёд-назад» множество раз с минимальной задержкой. В итоге системы достигают идеальной скоординированности. А пользователю кажется, что синхронизация произошла мгновенно.

Почему это лучше классических методов?

• Классика требует длительного участка сигнала ведущей системы для синхронизации. Это время и вычислительные ресурсы.

• Новый метод использует короткие участки и двунаправленную синхронизацию, что значительно быстрее и эффективнее.

Заведующий кафедрой САПР ЛЭТИ Денис Бутусов пояснил: «Классические математические подходы для обработки хаотических систем требуют получить гораздо более длительный участок сигнала ведущей системы, чтобы осуществить синхронизацию. Сейчас мы исследуем вопрос о том, почему обнаруженные нами особенности неодинаковы для различных хаотических систем. Поскольку в нашем исследовании мы оперируем математическими моделями, любой пользователь может взять наш алгоритм и использовать его в своих прикладных задачах»