ПРИМЕНЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАОТИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В КРИПТОГРАФИИ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
DOI:
https://doi.org/10.56132/2791-3368-2026-3-67-60-71Ключевые слова:
хаотические системы, динамические функции, хаотические отображения, генерация ключей, псевдослучайные последовательности, информационная безопасностьАннотация
В статье представлен обзор современных подходов к применению динамических хаотических функций в криптографии. Рассмотрены основные свойства хаотических систем, обеспечивающие возможность их использования для защиты информации, включая чувствительность к начальным условиям, эргодичность, нелинейность и псевдослучайность. Проведен анализ существующих направлений использования хаотических отображений в криптографических алгоритмах, таких как генерация псевдослучайных последовательностей, симметричное шифрование, защита изображений и легковесная криптография для устройств Интернета вещей. Отмечены основные преимущества и ограничения хаотических криптосистем, а также перспективы их дальнейшего развития в условиях появления постквантовых вычислений.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Shannon C.E. Communication Theory of Secrecy Systems // Bell System
Technical Journal. – 1949. – Vol. 28, No. 4. – P. 656–715.
2. Matthews R. On the Derivation of a Chaotic Encryption Algorithm //
Cryptologia. – 1989. – Vol. 13, No. 1. – P. 29–42.
3. Baptista M.S. Cryptography with Chaos // Physics Letters A. – 1998. – Vol.
240. – P. 50–54.
4. Fridrich J. Symmetric Ciphers Based on Two-Dimensional Chaotic Maps //
International Journal of Bifurcation and Chaos. – 1998. – Vol. 8, No. 6. – P.
1259–1284.
5. Kocarev L. Chaos-Based Cryptography: A Brief Overview // IEEE Circuits
and Systems Magazine. – 2001. – Vol. 1, No. 3. – P. 6–21.
6. Alvarez G., Li S. Some Basic Cryptographic Requirements for Chaos-Based
Cryptosystems // International Journal of Bifurcation and Chaos. – 2006. –
Vol. 16, No. 8. – P. 2129–2151.
7. Strogatz S.H. Nonlinear Dynamics and Chaos: With Applications to Physics,
Biology, Chemistry and Engineering. – Boulder: Westview Press, 2018. –
498 p.
8. Devaney R.L. An Introduction to Chaotic Dynamical Systems. – New York:
CRC Press, 2018. – 336 p.
9. Hua Z., Zhou Y. Dynamic Chaotic System for Image Encryption // Signal
Processing. – 2020. – Vol. 175. – Article 107629.
10. Wang X., Zhang H., Bao X. A Novel Hyperchaotic Image Encryption
Algorithm Based on DNA Encoding and Chaos // Multimedia Tools and
Applications. – 2021. – Vol. 80. – P. 19687–19712.
11. Farhan A.K., Ali A.H., Hasson N.K. Chaos-Based Cryptography: A Survey
on Present State and Future Directions // Journal of Information Security and
Applications. – 2021. – Vol. 59. – Article 102837.
12. Abd El-Latif A.A., Niu X., Wang L. Efficient Chaos-Based Cryptosystem
for Secure Communications // IEEE Access. – 2022. – Vol. 10. – P.
25248–25261.
13. Alawida M., Samsudin A., Teh J.S. A Survey on Chaos-Based
Cryptosystems: Implementations and Applications // Mathematics. – 2022. –
Vol. 10, No. 18. – Article 3308.
14. Zhang Y., Li C., Ou R. Survey on Image Encryption Techniques Using
Chaotic Maps in Spatial Transform and Spatiotemporal Domains //
International Journal of Network Security. – 2022. – Vol. 24, No. 5. – P.
835–850.
15. Bhatia S., Sood S.K. Lightweight Chaos-Based Security Mechanisms for
Internet of Things: A Review // Journal of King Saud University – Computer
and Information Sciences. – 2023. – Vol. 35, No. 6. – P. 101622.
16. Hameed A., Mahmood A., Khalaf O. A Review of Chaotic Maps Used for
Generating Secure Random Keys // BIO Web of Conferences. – 2024. – Vol.
119. – Article 00070.
17. Naskar P., Roy S. Robust Chaotic Tent Map-Based Cryptographically Secure
Pseudorandom Number Generator // arXiv. – 2024. – arXiv:2408.05580.
18. Wang J., Liu Y., Chen X. Hyperchaotic Systems in Modern Cryptography:
Recent Advances and Challenges // Entropy. – 2025. – Vol. 27, No. 3. –
Article 215.
19. Zhang L., Wu H. Dynamic S-Box Construction Using Hyperchaotic Systems
for Symmetric Encryption // Electronics. – 2025. – Vol. 14, No. 11. – Article
2198.
20. Kumar R., Sharma P. Chaos-Based Lightweight Cryptography for IoT
Devices: Current Trends and Future Perspectives // Peer-to-Peer Networking
and Applications. – 2025. – Vol. 18. – P. 1452–1471.
