Дослідження та аналіз застосування постквантового алгоритму асиметричного шифрування Crystals-Kyber для зашифрування інформації, що вбудовується у зображення та аудіофайли

Abstract

У роботі досліджено: особливості алгоритму Kyber, спектр математичних операцій, які в ньому застосовуються, загальна специфікація алгоритму, степінь якості та надійності різних стеганосистем, а також потенційні сфери їх експлуатації. На основі досліджених специфікацій стеганографічних алгоритмів побудована програмна реалізація системи зв’язку. Дана програмна реалізація дозволяє симулювати систему передачі даних з експлуатацією модулів стеганографічного кодування та декодування. Результати тестування розробленого застосунку представлені в додатку Б. Окремі фрагменти коду функціональних модулів програмної реалізації наведені в додатку В. Створену програмну реалізацію можна 3 використовувати для дослідження параметрів безпеки та надійності стеганографічних систем, заснованих на експлуатації цифрових нерухомих зображень та аудіопотоків. Програмна реалізація містить блоки реалізованих стеганографічних систем. Тестування програмного застосунку дозволяє оцінити параметри системи передачі. Гістограми емпіричних даних, отриманих в рамках досліджень каналу передачі наведені в додатку Г. Результати роботи можуть застосовуватися у варіативних наукових виданнях, а також для отримання базових знань в сфері постквантової криптографії та векторів стеганографії.

The work investigates: the features of the Kyber algorithm, the range of mathematical operations it employs, the overall specification of the algorithm, degree of quality and reliability of various steganosystems, as well as their potential areas of application. Based on the investigated specifications of steganographic algorithms, a software implementation of the communication system was developed. This software implementation allows for the simulation of a data transmission system using steganographic encoding and decoding modules. The results of testing the developed application are presented in Appendix Б. Specific code fragments of the functional modules of the software implementation are provided in Appendix В. The created software implementation can be used to study the security and reliability parameters of steganographic systems based on the use of digital still images and audio streams. The software implementation includes 3 blocks of realized steganographic systems. Testing the software application allows for the evaluation of the transmission system parameters. The histograms of empirical data obtained within the framework of channel transmission studies are presented in Appendix Г. The results of the work can be applied in various scientific publications and also for obtaining basic knowledge in the field of post-quantum cryptography and steganography vectors.