Применение искусственной нейронной сети в качестве односторонней функции с секретом

Тарасенко Сергей Сергеевич

В данной статье рассмотрен механизм получения различных выходных данных из искусственной нейронной сети прямого распространения при неизменяемых входных данных за счет добавления равномерного шума при вычислении значений функций активации некоторой части нейронов сети. Предложенный в данной работе механизм может быть использован для построения криптопримитива, имеющего свойства односторонней функции с секретом, что в свою очередь позволяет строить на его основе ассиметричные криптосистемы. Также произведен расчет криптографической стойкости данной функции к вычислению ее прообраза и наглядно продемонстрированы графики, отражающие слабые корреляционные связи между входными и выходными последовательностями. В работе представлены доводы, на основе которых можно выдвинуть гипотезу о применимости данного криптопримитива для построения на его основе криптографических алгоритмов, устойчивых к криптоанализу с использование квантовых вычислений. Результаты, полученные в ходе данного исследования, могут иметь ценность при рассмотрении математических аспектов асимметричной криптографии, основанной на исправлении ошибок в помехоустойчивых кодах.

Ключевые слова:помехоустойчивое кодирование, расстояние Хэмминга, искусственные нейронные сети, односторонняя функция с секретом, асимметричная криптография.