В даній роботі проведено аналіз систем захисту інформаційних потоків з використанням асиметричних криптоалгоритмів, на основі якого встановлені недоліки існуючих підходів реалізації операцій модулярного експоненціювання при шифруванні/дешифруванні, а саме -використання ключів, блоків шифрування та модуля криптоперетворення до 2048 та 4096 біт, що призводить до зменшення часових характеристик. Встановлено, що одним з перспективних підходів щодо вирішення даного класу задач є використання системи залишкових класів (СЗК), яка володіє рядом переваг в порівнянні з двійковою -здійснення операцій паралельно та зменшення розрядності операндів, які не перевищують розрядності набору обраних модулів СЗК. Вказані недоліки, які стосуються переведення з СЗК в десяткову систему числення, а саме необхідність пошуку оберненого елемента за модулем, тобто базисних чисел. В роботі зазначено, що існують набори модулів, які утворюють досконалу форму СЗК (базисні числа рівні 1) та модифіковану досконалу СЗК (базисні числа рівні ±1), що суттєво зменшує часову складність переведення. Наведені теоретичні основи удосконалення реалізації асиметричного криптоалгоритму Ель-Гамаля на основі сумісного використання СЗК та векторно-модульного алгоритму модулярного множення, що дозволило розпаралелити процес, зменшити часову складність та підвищити ефективність виконання процесу шифрування/дешифрування. Ключові слова: криптосистема Ель-Гамаля, система залишкових класів, модулярне множення, векторно-модульний метод, обчислювальна складність, обернений елемент за модулем, досконала форма системи залишкових класів, модифікована система числення системи залишкових класів, шифрування, дешифрування
ВступНа сьогоднішній день для забезпечення високого рівня захисту інформаційних потоків використовують асиметричні криптоалгоритми RSA, Ель-Гамаля [1], Рабіна [2] з параметрами -ключі, блок шифрування та модуль криптоперетворення не менше 1024 біт з перспективою їх зростання в найближчі роки до 2048 та 4096 біт, що призводить до зменшення часових характеристик. При шифруванні/дешифруванні основними операціями зазначених асиметричних алгоритмів є модулярне експоненціювання та піднесення до квадрату за модулем багаторозрядних чисел. Багатьма вченими розроблялися методи модулярного множення та експоненціювання, які мають певні функціональні обмеження, а саме використовують двійково-десяткову систему числення, яка характеризується високою обчислювальною складністю.Найперспективнішим підходом щодо вирішення даного класу задач є використання системи залишкових класів (СЗК), яка володіє рядом переваг в порівнянні з двійковою -здійснення операцій паралельно та зменшення розрядності операндів, які не перевищують розрядності набору обраних модулів СЗК. Поряд з цим існують певні труднощі при переведенні з СЗК в десяткову систему числення, а саме необхідність пошуку оберненого елемента за модулем, тобто базисних чисел. Слід відмітити, що існують набори модулів, які утворюють досконалу форму СЗК (базисні