The article reviews the problem of ensuring the security of storage, processing, and transmission of images based on a cryptographic method using chaotic maps. The encryption algorithm is based on a three-dimensional mapping. The encryption algorithm strength when using systems with chaotic dynamics depends on the value of the largest (positive) Lyapunov characteristic exponent. Therefore, the problem of increasing resistance to various kinds of attacks is reduced to determining the control parameters, at which the leading Lyapunov characteristic exponent increases. The authors propose a procedure for changing the chaotic map characteristics (entropy and Lyapunov characteristic exponents) based on introducing feedback into the system. The procedure is developed using the modal control method based on reducing the system to the canonical Frobenius form. The use of the proposed algorithm is considered on the example of the Rossler system. The test results confirmed an increase in the strength of the proposed encryption algorithm against statistical and differential analysis due to an increase in the Lyapunov characteristic exponent.

Рассмотрена задача обеспечения безопасности хранения, обработки и передачи изображений на основе криптографического метода с использованием хаотических отображений. Алгоритм шифрования построен на базе трехмерного отображения. Стойкость алгоритма шифрования при использовании систем с хаотической динамикой зависит от величины старшего (положительного) характеристического показателя Ляпунова. Поэтому задача повышения стойкости к различного рода атакам сводится к определению параметров управления, при котором старший характеристический показатель Ляпунова увеличивается. Предложена процедура изменения свойств хаотического отображения (энтропии и характеристических показателей Ляпунова) на основе введения в систему обратной связи. Процедура построена на использовании метода модального управления на основе приведения системы к канонической форме Фробениуса. Рассмотрено применение предлагаемого алгоритма шифрования для системы Ресслера. Результаты тестирования подтвердили увеличение стойкости предложенного алгоритма шифрования к статистическому и дифференциальному анализу за счет увеличения старшего характеристического показателя Ляпунова.

Информатика, телекоммуникации и управление = Computing, Telecommunications and Control. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Информатика, телекоммуникации и управление = Computing, Telecommunications and Control. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. Vol. 14, № 1, 2021. — 1 файл (6,58 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-382.pdf>.