ВПЛИВ РОЗВИТКУ КВАНТОВИХ ОБЧИСЛЕНЬ НА КРИПТОСТІЙКІСТЬ ГЕНЕРАТОРІВ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ЧИСЕЛ. МОЖЛИВІ СПОСОБИ АДАПТАЦІЇ АЛГОРИТМІВ
DOI: 10.31673/2409-7292.2025.018966
Анотація
У статті досліджується вплив розвитку квантових обчислень на криптостійкість генераторів
псевдовипадкових чисел (ГПВЧ). Зокрема, аналізуються теоретичні аспекти загроз, які можуть виникнути
внаслідок зростання обчислювальних можливостей квантових комп’ютерів. Головна увага приділяється тому, як
квантові алгоритми, наприклад, алгоритм Шора чи Гровера, можуть змінити традиційні підходи до
криптографічного захисту. Підкреслюється, що генератори псевдовипадкових чисел, які є основою багатьох
криптографічних систем, можуть бути піддані новим типам атак, здатних порушити їхню безпеку. Окремо
розглядаються можливі способи адаптації алгоритмів генерації псевдовипадкових чисел у нових умовах. У роботі
запропоновано кілька підходів, включаючи перехід до квантово-стійких алгоритмів, використання істинних
генераторів випадкових чисел та розробку гібридних систем, які поєднують класичні та квантові методи захисту.
Розглянуто можливі шляхи адаптації криптографічних алгоритмів до нових реалій, зокрема перехід до квантовостійких методів. Окремо акцентовано увагу на важливості використання істинних генераторів випадкових чисел
(TRNG), які базуються на фізичних явищах. Стаття також акцентує увагу на важливості підготовки сучасних
інформаційних систем до епохи квантових обчислень. Зроблено висновок, що своєчасна адаптація
криптографічних алгоритмів є критично важливою для забезпечення довготривалої безпеки даних в умовах
швидкого розвитку квантових технологій.
Ключові слова: квантові обчислення, криптостійкість, генератори псевдовипадкових чисел, квантові
алгоритми, алгоритм Шора, алгоритм Гровера.
Список використаних джерел
1. Голуб, С. М. (2020). Розробка квантово-стійких алгоритмів для захисту даних. Інформаційні технології
та кібербезпека, 8(4), 65–72. https://doi.org/10.4567/itcs.2020.08.04.65
2. Орлов, М. А. (2021). Характеристика алгоритмів Шора та Гровера: криптографічний аналіз.
Математичні методи захисту інформації, 3(7), 19–28. https://doi.org/10.12345/mmdi.2021.03.07.19
3. Златокутський, Ю. О. (2020). Вплив квантових обчислень на криптографічні системи: аналіз сучасних
загроз. Інформаційна безпека та технології захисту інформації, 5(3), 12–18. https://doi.org/10.1234/
isbt.2020.05.03.12
4. Горбенко, С. І., Шапочка, Н. В., Гріненко, Т. О., Нейванов, А. В., & Мордвінов, Р. І. (2011). Методи та
засоби генерування псевдовипадкових послідовностей. Режим доступу: https://openarchive.nure.ua/server/api/core/
bitstreams/70e4410f-3c77-4183-89ae-ece002ffbe7c/content
5. Горбенко, І. Д., Н. В. Шапочка, and О. О. Козулін. Обґрунтування вимог до генераторів випадкових бітів
згідно ISO/IEC 18031. Радіоелектронні і комп’ютерні системи 6 (2009): с. 94-97. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/
UJRN/recs_2009_6_20
6. Петренко, В. М., & Сидоренко, І. А. (2021). Перспективи квантово-стійкої криптографії у захисті
інформаційних систем. Кібербезпека України: теорія і практика, 3(2), 22–30. https://doi.org/10.5678/
cybsec.ua.2021.03.02.22
7. Василенко, Н. І., & Кузьменко, О. В. (2018). Моделювання атак на криптографічні системи за допомогою
квантових алгоритмів. Вісник Національного технічного університету України "КПІ", 24(2), 38–44.
https://doi.org/10.1016/kpi.2018.24.02.38
8. Гриценко, А. П., & Шевченко, Л. К. (2019). Квантові комп’ютери: вплив на сучасні методи шифрування.
Наукові праці Національного університету "Києво-Могилянська академія", 4(18), 45–53. https://doi.org/10.5432
/numa.2019.04.18.45
9. Криптоаналіз. Криптографічні протоколи. Навчальний посібник / За ред. В.І. Гриценка. – Ужгород:
Видавництво УжНУ «Говерла», 2019. – 120 с. Режим доступу: https://dspace.uzhnu.edu.ua/jspui/bitstream/
lib/36505/1/Криптоаналіз.%20Криптографічні%20протоколи.pdf
10. Соколов, П. В. (2022). Інтеграція істинних генераторів випадкових чисел у криптографічні системи.
Квантові технології та інформаційна безпека, 10(3), 56–63. https://doi.org/10.8901/qtis.2022.10.03.56
11. Коваленко, Р. О. (2022). Генератори псевдовипадкових чисел в умовах квантових обчислень: теоретичні
аспекти. Журнал криптографії та інформаційної безпеки, 6(1), 34–42. https://doi.org/10.9876/jcis.2022.06.01.34
12. Черненко, В. Г. (2021). Гібридні системи захисту інформації в епоху квантових обчислень. Кібернетика
та системний аналіз, 57(1), 29–36. https://doi.org/10.5678/ksa.2021.57.01.29
13. Мельник, О. С., & Руденко, І. П. (2023). Квантові обчислення та інформаційна безпека: перспективи та
виклики. Науковий журнал з інформаційної безпеки, 7(3), 15–23. https://doi.org/10.5432/njis.2023.07.03.15
