Abstract

Problemem badawczym, którego dotyczy rozprawa jest kryptograficzne zabezpieczanie danych multimedialnych, głównie obrazów i sygnałów video, przed działaniami niepowołanych osób i organizacji, chcących uzyskać do nich dostęp i mieć możliwość ich nielegalnego wykorzystania oraz modyfikacji. W rozprawie wykazano, że wykorzystanie właściwości rachunku kwaternionowego umożliwia zbudowanie kwaternionowego systemu kryptograficznego dla bezpiecznej i wydajnej transmisji multimediów. Celem pracy było zaprojektowanie symetrycznego algorytmu kryptograficznego opartego na rotacjach kwaternionowych, cechującego się zarówno dużą szybkością przy szyfrowaniu i deszyfracji jak i dużą odpornością na ataki kryptoanalityczne. Algorytm powinien też obsługiwać dane dowolnego typu i rozmiaru. W części wstępnej rozprawy, przedstawiono podstawowe pojęcia związane z kryptografią, omówiono podstawy rachunku kwaternionowego, koncepcję szyfrowania kwaternionowego oraz tło naukowe proponowanych rozwiązań. W części głównej rozprawy przedstawiono opisy i analizę algorytmów modularnego szyfrowania kwaternionowego dla trzech trybów szyfrowania: ECB, CBC i CTR; algorytmu QFC wykorzystującego zmodyfikowaną sieć Feistela (w wersji podstawowej i rozszerzonej) oraz algorytmu kwaternionowego dla fingerprintingu (wykorzystującego kontrolowane zniekształcenia generowane przy deszyfracji). Przedstawiono też algorytm obustronnego generatora kluczy dla systemów symetrycznych oraz algorytm generacji kluczy wykorzystujący kwaternionowe zbiory Julia. Wszystkie zaproponowane rozwiązania zostały dokładnie przebadane pod względem wydajnościowym i pod względem odporności na podstawowe ataki kryptoanalityczne. W podsumowaniu rozprawy omówiono otrzymane wyniki oraz przedstawiono kierunki kontynuacji badań.

Author (1)