Метод швидкої реалізації перетворення Фур’є з захищеним залученням хмарних обчислень

Автор(и)

  • О.В. Русанова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0003-0145-3012
  • Н.А. Гуцуляк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0009-0009-0472-9695
  • П.С. Скворцов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0009-0004-9980-4654

DOI:

https://doi.org/10.18372/2073-4751.80.19785

Ключові слова:

дискретне перетворення Фур'є, системи віддаленого моніторингу стану об’єктів реального світу, гомоморфне шифрування, захищення залучення віддале-них обчислювальних потужностей

Анотація

В статті запропоновано метод швидкої реалізації дискретного перетворення Фур’є (ДПФ) на термінальному мікроконтролері (ТМК), який має за основу адетивне маскування сигналів і відрізняється тим, що здійснює оновлення маски шляхом зміни її бітових шарів, що дозволяє реалізувати оновлення маски перед обробкою кожного вхідного сигналу. Теоретично обґрунтовані та в деталях описані базові процедури ме-тоду. Виконано аналіз ефективності запропонованого методу гомоморфного шифру-вання відліків сигналу з реального об’єкту. Показано, що завдяки використанню більш швидкої процедури оновлення маски зміною її бітових шарів - суттєво підвищується рівень захищеності відліків сигналу від спроб їх незаконного відновлення в хмарі. Це досягається за рахунок зміни маски для кожного сигналу.

Також показано, що запропонований метод дозволяє скоротити в два рази час шифрування та дешифрування. Проведені експериментальні дослідження в цілому підтвердили отримані теоретичним шляхом оцінки ефективності.

Посилання

Kumar G., Sahoo S. K., Meher P. 50 Years of FFT Algorithms and Applications Computer Science. Circuits, systems and processing. 2019. Vol. 38, no. 12. P. 5651–5664.

Nakonechny A. J., Pazan P. G. Signal processing using modern cloud technologies. Visnik of the National University «Lviv Polytechnic», series Automation, measurement and control. 2015. Vol. 821. P. 8–16.

Sundararajan D. The Discrete Fourier Transform. Theory, Algorithm and Applications. Word Scientific Publishing Co, 2001. 456 p.

Togo M. R. Low PowerVLSI Implementation of Fast Fourier Transform. International Journal of Engineering Research &Technology (IJERT). 2022. Vol. 11, no. 5. P. 673–677. DOI: 10.17577/IJERTV11IS050066.

Bardis N. et al. Accelerate Approach for Public Key Cryptography Implementation on IoT Terminal Platforms. 2023 13th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT) : proceedings, Athens, Greece, 13–15 October 2023 / IEEE. 2023. P. 678–681. DOI: 10.1109/ DESSERT61349. 2023.10416516.

Markovskyi O. P. et al. The method of accelerated secure image filtering on remote computer systems. Telecommunication and information technology. 2019. Vol. 65, no. 4. P. 99–110.

Gentry C., Helevi S. Implementing Gentry’s fully-homomorphic encryption scheme. Annual international conference on the theory and applications of cryptographic techniques. 2011. Berlin : Springer, 2011. 29 p.

Yao Q. et al. Color image encryption based on discrete trinion Fourier transform and random-multiresolution singular value decomposition. Multimedia Tools, and Applications. 2020. P. 27555–27581.

Bianchi T., Piva А., Barni М. On the Implementation of the Discrete Fourier Transform in the Encrypted Domain. IEEE Transactions on Information Forensics and Security. 2009. Vol. 4. P. 86–97.

Mirataei A., Khalil H., Markovskyi O. Protected discrete Fourier transform implementation on remote computer systems. Information, Computing and Intelligent systems, 2020. № 1. P. 27–33.

Sandeep G., Rao S. S. Radix 4 fast fourier transform using new distributive arithmetic. International Journal of Recent Technology and Engineering. 2019. Vol. 8. P. 11–15.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-03-15

Як цитувати

Русанова, О., Гуцуляк, Н., & Скворцов, П. (2025). Метод швидкої реалізації перетворення Фур’є з захищеним залученням хмарних обчислень. Проблеми iнформатизацiї та управлiння, 4(80), 84–92. https://doi.org/10.18372/2073-4751.80.19785

Номер

Том 4 № 80 (2024)

Розділ

Статті

Ліцензія

Науковий журнал дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.

Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Авторські права

Автори, які публікують свої роботи в журналі:

  • зберігають за собою авторські права на свої публікації;

  • надають журналу право на перше опублікування статті;

  • погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;

  • мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.