Оптимізація організації ансамблю потокових криптоалгоритмів

Abstract

У роботі розглянуто проблему оптимізації організації ансамблю потокових криптоалгоритмів для досягнення оптимального балансу між криптографічною стійкістю та продуктивністю системи. Запропоновано математичну модель, що описує залежність швидкості шифрування та рівня безпеки від способу організації алгоритмів у паралельній, послідовній та гібридній конфігураціях. Проведено експериментальне дослідження ансамблів на базі алгоритмів ChaCha20, AES-CTR та Salsa20. Результати показали, що гібридна архітектура забезпечує на 45% кращий баланс показників порівняно з чисто паралельним або послідовним підходом. Визначено оптимальну конфігурацію, що містить 2-3 алгоритми в паралельному блоці та 1-2 в послідовному, яка забезпечує швидкість шифрування 1520 Мбіт/с при підвищенні криптостійкості у 4.5 рази. Розроблено практичні рекомендації щодо реалізації ансамблевих систем у додатках реального часу з урахуванням обмежень на обчислювальні ресурси та вимог до безпеки.