Главная – Журналы – Вестник НГУЭУ 2026 номер 1

В работе предлагается новая хаотическая односторонняя функция ChaosKDF (Chaos Key Derivation Function), сочетающая логистическое отображение и детерминированный псевдослучайный шум от генератора ChaCha20. Необратимость функции обусловлена экспоненциальной чувствительностью к начальным условиям и добавлением управляемого шума, что приводит к быстрой деградации информации о входе. На основе теории информации показано, что условная энтропия растет не медленнее, чем линейная функция от размера n входа в битах при росте числа итераций T. Это обеспечивает доказуемую нижнюю границу сложности инвертирования: Ω(ε·2n·T), что делает функцию вычислительно необратимой даже для квантовых противников. Доказано, что при входе не меньшем 256 и числе итераций 1000 функция устойчива к атакам Гровера и квантовым методам анализа динамических систем, таким как квантовая оценка фазы (Quantum Phase Estimation, QPE) и вариационные квантовые алгоритмы (Variational Quantum Algorithms, VQA), благодаря хаосу и криптографическому шуму. Проведен анализ уязвимостей по побочным каналам, предложены меры защиты, включая фиксированное число итераций и маскировку энергопотребления. Сравнение с PRF (на основе HMAC), KDF на основе HMAC, потоковым PRF и модернизированным KDF демонстрирует сбалансированность безопасности, скорости и энергоэффективности. Это делает ее эффективной для ресурсоограниченных сред, таких как IoT и PUF-системы. Функция генерирует 256-битный выход, совместимый с современными криптографическими стандартами. Работа предлагает путь к физически мотивированным криптографическим примитивам, где безопасность основана на динамической необратимости, а не на алгебраической сложности.