Projekat 1625

Nove matematicke metode za kriptografsku zaštitu i modelovanje informacija

Rukovodilac: dr Miodrag Mihaljevic

Rezime

Predmet istraživanja

Predlozeni projekat pripada oblasti matematickih metoda za procesiranje informacija i obuhvata istrazivacke aktivnosti na sledeca dva pravca veoma bitna za mnoge primene u informacionim tehnologijama: metode za kriptografsku zastitu informacija i metode za modelovanje informacija pod kojima se podrazumevaju odredjene metode za matematicko reprezentovanje informacija i informacionih sistema kao i neke metode za digitalnu obradu informacija. Metode za kriptografsku zastitu informacija obuhvataju metode za konstrukciju zastite i metode za analizu sigurnosti zastite. Metode za modelovanje informacija obuhvataju: informacione sadrzaje u slici i govoru, i metode za modelovanje slozenih sistema.

Sadržaj istraživanja

U okviru metoda za kriptografsku zastitu informacija planirana istrazivanja obuhvataju sledece sadrzaje:

Saglasno navedenom veoma znacajan predmet istrazivanja su metode za ostvarivanje tajnosti i kontrolu integriteta i autenticnosti, a posebna paznja se usmerava na generatore pseudoslucajnih brojeva ciju osnovu cine elementarne linearne masine sa konacnim brojem stanja (linearni pomeracki registri i slicne masine) i nelinearne funkcije ukljucujuci i vremenski promenljive.

U okviru metoda za modelovanje informacija planirana istrazivanja obuhvataju sledece sadrzaje:

Slika:

Govor:

Vremenski diskretni i promenljivi linearni sistemi:

Slozeni sistemi:

Sadrzaj predlozenih istrazivanja adresira i povezuje sledeca dva bitna aspekta za izgradnju bezbednosti u kontekstu informacionih tehnologija: analizu i konstrukciju kriptografskih primitiva sa jedne strane, i modelovanje informacionih procesa sa druge strane.

Originalnost predloženih istračivanja

Originalnost direktno sledi iz cinjenice da su ciljevi istrazivanja novi prilozi svetskom fondu znanja kroz usavrsavanje postojecih i razvoj novih metoda za kriptografsku zastitu i modelovanje informacija.

Cilj istraživanja

Osnovni ciljevi istrazivanja obuhvataju usavrsavanje postojecih i razvoj novih metoda za:

Stanje istraživanja u oblasti

Stanje istraživanja u svetu

Istrazivanja radi ostvarivanja bezbednosti informacija su danas jedna od "najtoplijih oblasti". Kriptografske metode su osnova tehnickih mera za ostvarivanje bezbednosti za informacione tehnologije, a modelovanje informacija baza za njihovo dalje procesiranje. Razvoj Interneta, multimedijalnih informacija i uzlet elektronske trgovine su ilustracije danas veoma aktivnih stimulansa za dalji razvoj metoda modelovanje i kriptografske zastite informacija. Izuzetno veliki broj radova objavljenih u vodecim medjunarodnim casopisima i zbornicima konferencija ukazuje na stepen svetske aktivnosti u okvirima predlozenog projekta. Kao na veoma ilustrativan primer razvoja kriptoloskih istrazivanja ukazuje se na NESSIE projekat (New European Scheme for Signature, Integrity, and Encryption) za period 2000.-2002. godina iz programa informacionih tehnologija Evropske Komisije i slican CRYPTREC projekat u Japanu, koji slede nedavno okoncan medjunarodni AES (Advanced Encryption Standard) projekat koji je organizovao NIST, SAD. Takodje ilustrativan primer atraktivnosti predlozenih istrazivanja je i cinjenica da su istrazivanja u oblasti kriptografskih metoda imetoda za modelovanje informacija veoma aktuelna komponenta dosadasnjih i tekucih istrazivanja koja sprovodi NSA, SAD.

Sa druge strane, i pored izrazenih istrazivackih aktivnosti u oblasti projekta i dalje postoji otvoreni prostor za dostizanje novih rezultata od medjunarodnog znacaja, a posebno se ukazuje da su, prema nasim saznanjima, svi ciljevi istrazivanja predlozenog projekta i dalje otvoreni problemi od medjunarodnog interesa.

Stanje istraživanja kod nas

Glavni koordinator istrazivanja u oblasti matematickih metoda za procesiranje informacija tokom prethodnih deset godina je bio Matematicki institut SANU, a rezultovala su u nizu medjunarodno prepoznatih dometa mereno brojem objavljenih radova i njihovom citiranoscu. Predlozeni projekat se zasniva na dosadasnjim veoma uspesnim istrazivanjima koja su rezultovala u objavljivanju vise od 50 naucnih radova u za oblast najeminentnijim publikacijama ukljucujuci i IEEE Trans. Inform. Theory, IEEE Trans. Com., IEEE Trans. Pattern Anal. and Mac. Intel., IEEE Trans. Signal Process., IEICE Trans. Fundamentals, Lect. Not. in Comput. Sci, Jour. of Crypt., Ellectr. Lett., IEE Proc., Signal Process., Inform. Process. Letters i SIAM Jour. Discrete Math. Takodje, posebno se istice i visoka citiranost do sada objavljenih rezultata: vise od 200 citata u medjunarodnim publikacijama. Predlozeni projekat okuplja, izmedju ostalih, i sve istrazivace koji su autori prethodno navedenih dostignuca. Navedeno nedvosmisleno pokazuje postojanje stabilne i obecavajuce osnove za razvoj istrazivanja predlozenih projektom.

Planirani rezultati projekta

Potencijano aplikabilni rezultati projekta koji mogu da imaju primenljivost u drugim oblastima kao naucna baza za razvoj tehnologija i proizvoda kao osnovno obuhvataju sledece:

Osnovno mesto primene navedenih rezultata je u domenu informacionih tehnologija i za njih vezanih proizvoda i usluga.

Planirani rezultati projekta iz oblasti kriptografskih metoda koji obuhvataju analize i konstrukcije generatora pseudoslucajnih nizova i drugih kriptografskih primitiva od aplikabilnog su interesa za razvoj usavrsenih i novih tehnologija i proizvoda za ostvarivanje bezbednosti u kontekstu informacionih tehnologija. Kao dodatna ilustracija, posebno se ukazuje da navedeni rezultati mogu biti naucna baza za razvoj proizvoda koji ukljucuju sledece: sredstva za zastitu tajnosti podataka koji se prenose digitalnim komunikacijama; zastita tajnosti i kontrola autenticnosti elektronske poste; zastita tajnosti hard-diskova i fajlova; sistemi za elektronsku trgovinu; kontrola autenticnosti i zastita tajnosti medicinskih podataka.

Planirani rezultati projekta iz oblasti metoda za modelovanje slika i govora od potencijalnog su interesa za ostvarivanje minimizacije kapaciteta za prenos i memorisanje informacija u multimedijalnim sistemima.

Planirani rezultati projekta iz oblasti metoda za modelovanje sistema za transfer i proveru znanja u virtuelnim uslovima od potencijalnog su interesa kao naucna baza za izgradnju virtuelnih edukativnih i konsultantskih sistema koji ukljucuju mogucnost pouzdane kontrole celine procesa.

Organizacije koje mogu biti realizatori primene kao osnovno ukljucuju razvojne institucije i proizvodjace softvera i specijalne telekomunikacione opreme.

Planirani rezultati projekta koji mogu da imaju direktnu primenljivost u proizvodnji i uslugama ukljucuju pre svega algoritme i metode za kriptografsku zastitu informacija. Osnovno mesto primene navedenih rezultata je u domenu informacionih tehnologija i za njih vezanih proizvoda i usluga.

Saglasno navedenom, ukazuje se na sledece proizvode i usluge iz oblasti bezbednosti za informacione tehnologije koje mogu biti oblasti direktnog koriscenja rezultata projekta:

Odredjeni algoritmi i metode za modelovanje govora i slike mogu se direktno koristiti za razvoj softvera koji omogucuje kompresiju podataka kojima se reprezentuju signali govora i slike ili koji se koristi za automatsku klasifikaciju komponenata govora i slike. Takodje ovi algoritmi mogu biti sastavni delovi sredstava za zasticeni prenos ili memorisanje informacija tipa slike ili govora.

Organizacije koje mogu biti realizatori primene navedenih algoritama i metoda kao osnovno ukljucuju razvojne institucije i proizvodjace softvera i telekomunikacione opreme, kao i projektantske institucije.