Параллельный линейный генератор многозначных псевдослучайных последовательностей с контролем ошибок функционирования

Предложен параллельный линейный генератор многозначных псевдослучайных последовательностей, функционирующий в условиях генерации аппаратных ошибок, обусловленных деструктивными воздействиями злоумышленника. Рассмотрены основные виды модификации псевдослучайной последовательности при атаках злоумышленника. Отличительной особенностью рассматриваемого итеративного процесса обеспечения достоверности вычислительных операций является «арифметизация» вычислительных операций путем представления системы порождающих рекуррентных логических формул как системы многозначных функций алгебры логики. Последующая реализация многозначных функций алгебры логики посредством арифметических полиномов позволила распараллелить процесс генерации многозначных псевдослучайных последовательностей и нивелировать существующую сложность (специфику) криптографических преобразований логических типов данных, ограничивающих применение методов избыточного кодирования. В результате предложено решение, позволяющее применить избыточные модулярные коды для контроля безошибочности производимых вычислительных операций узлами генерации псевдослучайной последовательности. Причем в отличие от известных решений предлагаемый метод обеспечивает получение фрагментов псевдослучайной последовательности на основании одной рекурсивной арифметической формулы с параллельным контролем ошибок вычислений. Применение модулярных форм позволило перенести вычисления из арифметики поля рациональных чисел в целочисленную арифметику простого поля.
Среди существующего многообразия кодов, исправляющих ошибки (максимально разнесенных кодов), особое место занимают многозначные коды Рида–Соломона. Применение кодов Рида–Соломона при формировании псевдослучайных последовательностей позволяет формировать кодоподобные структуры, осуществляющие контроль и обеспечение достоверности вычислительных операций. Получены расчетные данные вероятности безотказной работы параллельного линейного генератора многозначных псевдослучайных последовательностей с функцией контроля ошибок по принципу функционирования — скользящее резервирование. Достигнутые результаты могут найти широкое применение при реализации перспективных высокопроизводительных средств криптографической защиты информации.