Нейромережевий протокол обміну ключами з використанням розширеного зсувного регістру

Abstract

Обмін ключами є однією із проблем сучасної криптографії. В сучасному інформаційному середовищі поширеною задачею є встановлення через відкриті канали зв’язку безпечного віртуального каналу зв’язку двох сторін, які до цього не зустрічалися і не мають надійного секретного каналу для передачі таємної інформації в час узгодження ключів. Для цього сторони мають через небезпечний канал зв’язку узгодити сеансовий ключ, який буде відомий тільки легітимним учасникам обміну. За замовчуванням можна вважати, що інформація, яка передається по відкритим каналам, доступна для прослуховування зловмисникові, який намагатиметься отримати узгоджувані ключі. В даний час для розв’язання цієї задачі широко використовується протокол обміну ключами Діффі-Хеллмана. Нейромережеві протоколи обміну ключами розглядаються як можлива безпечна заміна протоколу Діффі-Хеллмана. Розроблені на даний час нейромережеві протоколи обміну ключами в основному засновані на синхронізації двох деревовидних машин парності – це спеціальний тип багатошарової прямої нейронної мережі. Вона складається з K * N вхідних нейронів, K прихованих нейронів та одного вихідного нейрона, де K і N – параметри конкретної архітектури мережі. Входи в мережу можуть отримувати одне з трьох можливих значень: –1, 0, 1. Вихідне значення кожного прихованого нейрона обчислюється як функція його входів: Вихід деревовидної машин парності є двійковим (може дорівнювати +1 або –1). Також може бути використано бінаризований варіант деревовидної машин парності, що називається «машини парності перестановки», де ваги між вхідними та прихованими нейронами є двійковими значеннями, наприклад 0 або 1; вихідні значення прихованих нейронів також є двійковими.