Теоретичні і прикладні проблеми фізики, математики та інформатики (23 ; 2025 ; Київ)
Постійне посилання зібрання
Матерiали конференцiї присвяченi сучасним проблемам фiзики та фiзичних технологiй, перспективним напрямкам фiзики енергетичних систем, теорiї кiбербезпеки, криптографiчного захисту iнформацiї та криптоаналiзу, захисту iнформацiї в комп’ютерних мережах та комунiкацiях, забезпеченню цiлiсностi баз даних та їх обробки, захисту вiд витоку iнформацiї по каналах побiчного електромагнiтного випромiнювання, локальним мережам рiзної структури, технiчного захисту об’єктiв, а також науковим дослiдженням фундаментального та прикладного характеру у сферi iнформацiйних наук. Для студентiв, аспiрантiв та молодих науковцiв вищих навчальних закладiв i науководослiдних установ, що працюють у рiзноманiтних галузях математики та фiзики, а також майбутнiх фахiвцiв iз кiбербезпеки.
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Титульні сторінки. Секції(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025)Документ Відкритий доступ Модифікація задачі розрізнення MLHCDP-U з використанням інших класів чисел як модуля(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Ядуха, Д. В.У роботі досліджуються постквантові задачі MLHRSP та MLHCSP, на основі яких побудовано криптографічні примітиви сімейства AJPS, та їхні модифікації: задача MLHCSP-U та задачі розрізнення MLHCDP та MLHCDP-U. У 2019 році Г. Ферраді та К. Ксаґава запропонували три протоколи автентифікації сторін та код автентифікації повідомлень, стійкість яких ґрунтується на задачі MLHCDP-U. У цій роботі виконується модифікація задач MLHCSP, MLHCSP-U, MLHCDP та MLHCDP-U шляхом зміни класу чисел, що використовується як модуль, та доводиться зведення побудованих задач розрізнення між собою. Отримані результати можуть бути використані для побудови модифікацій протоколів автентифікації та коду автентифікації повідомлень, запропонованих Г. Ферраді та К. Ксаґавою, задля збільшення варіативності параметрів та підвищення стійкості цих криптопримітивів.Документ Відкритий доступ Застосування блокчейн технологій для побудови децентралізованої системи стійкої до атак централізації для обліку робочого часу при віддаленій роботі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Футурська, О. В.; Кудін, А. М.У статті представлено принципи побудови децентралізованої системи обліку робочого часу із застосуванням блокчейн-технологій на базі протоколу консенсусу Proof-of-Accuracy. Розглянуто основні механізми функціонування системи, а також проаналізовано можливі загрози, зокрема атаку на децентралізацію та її послаблену версію. Наведено кількісні оцінки ймовірності успішної реалізації зазначених атак.Документ Відкритий доступ Аналіз випадкових блукань на гіперкубі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Міснік, А. О.; Ніщенко, І. І.Роботу присвячено аналізу випадкового блукання пари частинок на гіперкубі, динаміка руху якої описується двовимірним ланцюгом Маркова. Матриця перехідних ймовірностей цього ланцюга є такою, що обидва маргінальні розподіли пари відповідають простому випадковому блуканню на гіперкубі і, крім того, закон руху пари вибрано так, щоб мінімізувати математичне сподівання відстані між частинками за один крок. Для такого блукання було знайдено розподіл відстані між частинками в кожен момент часу за допомогою твірних функцій. Було отримано числові характеристики моменту зустрічі, знайдено його граничний розподіл, а також оцінено ймовірність великих відхилень за допомогою нерівності Чернова. Отримані аналітичні результати доповнено чисельним експериментом, що демонструє поведінку моменту зустрічі на практиці.Документ Відкритий доступ Побудова модифікацій протоколів автентифікації сторін на основі задачі MLHCDP-U(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Фурутіна, Є. В.; Ядуха, Д. В.У цій роботі досліджуються постквантові протоколи автентифікації сторін, стійкість яких ґрунтується на складності задачі MLHCDP-U. Побудовано модифікації цих протоколів шляхом зміни модуля та виконано порівняльний аналіз побудованих модифікацій та оригінальних протоколів. Показано, що перевагою побудованих модифікацій є значне збільшення варіативності параметрів протоколів.Документ Відкритий доступ Аспекти управлiння ключовою iнформацiєю для систем широкомовного шифрування(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Мельник, І. А.; Кудін, А. М.У даній роботі наведено протоколи широкомовного шифрування, зокрема протоколи управління ключами для групи абонентів. Було сформульовано основні проблеми забезпечення властивостей прямої і посткомпрометуючої секретності, наведено методики керування ключовою інформацією та можливі вразливості модифікованих систем. У результаті аналізу було показано, що модифіковані схеми широкомовного шифрування мають вразливості, а саме: залежність від ініціатора групи, витік критичної інформації та неможливість виконання умов прямої і посткомпрометуючої секретності.Документ Відкритий доступ Оцiнка стiйкостi геш-функцiї Купина в квантовiй моделi обчислень(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Пелешенко, Л. І.У роботі проведено аналіз стійкості геш-функції Купина у квантовій моделі обчислень. Розглянуто застосування трьох квантових алгоритмів: Гровера, Брассара-Хоєра-Таппа (BHT) та Шайу-Наї-Пласенсiї-Шроттенльоєра (CNS). Наведено їхні оцінки складності (за кількістю запитів до оракула, кубітів та вентилів) та особливості реалізації для режимів Купина-256 та Купина-512. Обчислено, що квантовий алгоритм Гровера забезпечує оптимальну ефективність при пошуку прообразів геш-функції, коли задано одне цільове геш-значення. Тоді як квантовий алгоритм CNS демонструє найкращі показники для задачі пошуку колізій та є ефективнішим для пошуку прообразу у випадку наявності множини цільових значень.Документ Відкритий доступ Побітово сегментований алгоритм для 512-значного теоретико-числового перетворення(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Кріпака, І. А.У роботі запропоновано метод для обчислення 512-значного теоретико-числового перетворення, що використовується у схемі цифрового підпису Вершина, із застосуванням побітово розрядних операцій. Доведено коректність алгоритму та його ефективну роботу за сталий час. Отримані результати дозволяють аналогічним чином адаптовувати алгоритм для різних поліномів та експлуатувати у криптосистемах з метою захисту від атак із використанням побічних каналів. Запропонований метод не вимагає зміни схеми цифрового підпису, а тому є застосовним до поточної схеми лише зі зміною функції множення поліномів.Документ Відкритий доступ Оцінка стійкості модифікації шифру LBlock до диференціального криптоаналізу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Лопатецький, М. В.; Якимчук, О. П.У роботі запропоновано ефективний алгоритм оцінки стійкості LBlock до диференціального криптоаналізу, який замість точних розподілів диференціалів імовірностей S-блоків використовує шаблони активності диференціалів. Алгоритм ітеративно обчислює верхні межі ймовірностей диференціалів (UB^[r]) для заданої кількості раундів, що суттєво знижує обчислювальні витрати. Для експериментальної перевірки оригінальні 4-бітові S-блоки були замінені на 8-бітовий з шифру AES значення максимальної ймовірності диференціала якого дорівнює 2⁻⁶. Досліджено різні конфігурації модифікації шифру LBlock, що дозволило виділити чотири класи стійкості конфігурацій перестановок P та 𝜌.Документ Відкритий доступ Побудова квантових атак на узагальнену схему Лая-Мессі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Кривошапова, М. О.У роботі досліджено структуру криптографічної схеми Лая-Мессі, яка є одним із варіантів ітеративної побудови симетричних шифрів. Розглянуто наявні квантові атаки на цю схему. Проаналізовано одне з наявних узагальнень схеми Лая-Мессі. Побудовано атаку відновлення ключа першого раунду для 1-раундової узагальненої схеми Лая-Мессі, а також квантову атаку на відновлення ключа першого раунду для часткового випадку 2-раундової узагальненої схеми Лая-Мессі. Побудовано розпізнавач для часткового випадку 2-раундової та 3-раундової узагальнених схем Лая-Мессі.Документ Відкритий доступ Деякі властивості ймовірностей RX-диференціалів для операції, що апроксимує модульне додавання(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Корж, Н. С.У роботі досліджено алгебраїчні властивості ймовірностей RX-диференціалів операції, яка апроксимує додавання за модулем у криптосистемі NORX. Наведено аналітичні вирази для обчислення RX-ймовірностей, проаналізовано умови існування RX-диференціалів з ненульовою ймовірністю та запропоновано алгоритми пошуку таких диференціалів. Представлені аналітичні формули дозволяють ефективно оцінювати стійкість криптографічних примітивів класів ARX та LRX, які використовують апроксимації модульного додавання, до диференціально-обертального криптоаналізу.Документ Відкритий доступ Альтернативна модель оцінки ймовірності успіху атаки випередження(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Коваленко, Д. Ю.; Вихло, А. А.У цій роботі запропоновано альтернативну модель оцінки ймовірності успіху атаки випередження типу заміщення в блокчейн-мережах за умови відсутності залежності між часом обробки транзакції та розміром її комісії. На відміну від існуючих підходів, дана модель розглядає випадок, коли порядок включення транзакцій у блок стає випадковим через низьке завантаження мемпулу або однакові комісії. Сформульовано та доведено дві теореми, які дають точні аналітичні формули для обчислення ймовірності випередження в двох граничних випадках: повного включення транзакцій (M ≤N) та обмеженого розміру блоку (M > N). Встановлено, що ймовірність успіху атаки зменшується зі зростанням співвідношення M/N. Дослідження показало, що навіть за відсутності залежності від комісії контроль завантаженості мемпулу залишається ключовим фактором для запобігання атакам випередження.Документ Відкритий доступ Оцінка розподілу системи зв’язаних осциляторів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Карловський, В. О.; Ніщенко, І. І.Роботу присвячено дослідженню системи зв'язаних осциляторів, які зазнають впливу випадкових збурень. В роботі описано модель системи зв'язаних осциляторів, запропоновано оцінки невідомих параметрів системи, встановлено їхні властивості та отримано оцінку математичного сподівання відстані за варіацією між істинним та оціненим розподілами системи.Документ Відкритий доступ Побудова протоколів захищеного прямого зв'язку в квантовій моделі топологічних обчислень(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Зацаренко, А. Ю.В роботі побудовано реалізацію протоколу квантового захищеного прямого зв'язку LM05 на основі аніонних систем. Розглянуто представлення логічних кубітів та операцій протоколу через маніпуляції абелевими аніонами моделі Китаєва та неабелевими аніонами Фібоначчі. Проведено порівняльний аналіз аніонних реалізацій з класичним фотонним підходом щодо ключових характеристик, таких як точність, стійкість та складність. Обговорено переваги та експериментальні виклики аніонних платформ для квантового обміну інформації.Документ Відкритий доступ DDT-Аномалії S-блоків(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Єршов, С.О.В цій роботі досліджено зв'язок структурності S-блоків та їхніми таблицями розподілу диференціалів (DDT). Розглянуто тести «випадковості» S-блоків, що ґрунтуються на їхніх статистичних характеристиках -- так званих аномаліях; наведено певні уточнення цих оцінок, а також проаналізовано основні відомі в літературі S-блоки на предмет випадковості.Документ Відкритий доступ Методи вибору та обґрунтування параметрів колатеральних DeFi-протоколів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Ємець, Є. М.; Ковальчук, Л. В.У роботі досліджено методи вибору та обґрунтування параметрів колатеральних DeFi-протоколів на основі Order Book. Проведено огляд архітектури децентралізованих фінансів, класифіковано основні типи колатеральних механізмів, обґрунтовано переваги Order Book-моделі у контексті DeFi-кредитування. Побудовано математичну модель умови ліквідації, яка враховує відхилення цін між оракулом і DEX, ціновий вплив великих угод та миттєве падіння ринкової ціни активу. Проведено чисельні розрахунки граничного коефіцієнта LTV_ для основних торгових пар (BTC/USDT, ETH/USDT, DOGE/USDT, PEPE/USDT) із урахуванням резерву безпеки. Виконано порівняння результатів з даними Yellow Paper та обґрунтовано вплив ринкової кон’юнктури на параметри кредитування.Документ Відкритий доступ Дослідження псевдовипадковості шифротекстів у криптосистемі AJPS-1 та її модифікаціях, що використовують арифметику за модулем узагальненого числа Мерсенна та числа Кренделла(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Дорошенко, Ю. О.; Ядуха, Д. В.У цій роботі досліджується постквантовий криптографічний примітив сімейства AJPS -- схема шифрування AJPS-1, що базується на арифметиці за модулем числа Мерсенна. Описано оригінальну криптосистему, а також її модифікації з використанням інших класів чисел у якості модуля. Проведено порівняльний аналіз псевдовипадковості відкритого ключа та шифротексту оригінальної криптосистеми AJPS-1 та її модифікацій з використанням узагальнених чисел Мерсенна та чисел Кренделла за допомогою набору тестів псевдовипадковості NIST SP 800-22. Одержані результати підтверджують доцільність використання альтернативних модулів в AJPS-1 для збільшення варіативності параметрів та підвищення рівня стійкості криптосистеми.Документ Відкритий доступ Оптимізація S-блоків для малопотужних пристроїв(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Геращенко, В. С.У даній роботі розглядаються алгоритми для оптимізації реалізації S-блоків для малопотужних пристроїв та їх можливе практичне застосування для 4-бітових S-блоків, які є кандидатами у нелінійні компоненти шифру ГОСТ. Також розглядається основні критерії, за якими можна оптимізовувати реалізації S-блоків та їх основні представлення для безпечних та ефективних реалізацій.Документ Відкритий доступ S-функції із забуванням та їх стійкість до обертального криптоаналізу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Яковлєв, C. В.; Волошин, І. В.У даній роботі розглядається новий клас ARX-примітивів: S-функції із забуванням, головною особливістю яких є відсутність залежності між станами обчислень. Для S-функцій із забуванням у загальному випадку було знайдено вирази для імовірностей пар обертання, які характеризують стійкість до обертального криптоаналізу. Розглянуто два класи спеціального виду S-функцій із забуванням, для яких знайдено чисельні значення імовірностей усіх пар обертання.Документ Відкритий доступ IND-CPA безпека механізму об'єднання ключів на основі конкатенації(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Балацька, В. В.У роботі формалізовано сценарій, у якому використання нестійкої функції створення ключа призводить до втрати стійкості механізму об'єднання ключів на основі конкатенації (CtKDF) відносно атаки нерозрізнення з вибраним відкритим текстом (IND-CPA). Запропонована модель із двома іграми: у першій зловмисник отримує значення нестійкої функції створення ключа, у другій — випадкове значення. Здатність зловмисника розрізнити ці два випадки визначає рівень безпеки механізму CtKDF. Проведений аналіз підкреслює важливість безпечної функції створення ключів для забезпечення загальної безпеки гібридних схем.