Дифференцирование полиномов нескольких переменных над полями Галуа нечетной мощности и приложения к кодам Рида-Маллера

Бесплатный доступ

Введение. Полиномы нескольких переменных над полями Галуа лежат в основе теории кодов Рида-Маллера, а также используются в ряде криптографических задач. В работе изучаются свойства таких полиномов, заданных над произвольными полями Галуа нечетной мощности. Для полученных результатов предложены два практических приложения: схема разделения данных и декодер кодов Рида-Маллера.Материалы и методы. С использованием линейной алгебры, теории полей Галуа и общей теории полиномов нескольких переменных получены результаты, связанные с дифференцированием и интегрированием полиномов нескольких переменных над полями Галуа нечетной мощности. Для векторов построен и изучен аналог оператора дифференцирования.Результаты исследования. На основе полученных результатов о дифференцировании и интегрировании полиномов предложен новый декодер для кодов Рида-Маллера второго порядка и предложена схема организации разделенной передачи конфиденциальных данных, т.е. такой системы связи, в которой исходные данные на стороне отправителя разделяются на несколько частей и, независимо друг от друга, передаются по различным каналам связи, а на стороне получателя из принятых частей восстанавливаются исходные данные. Особенностью предлагаемой схемы является то, что она позволяет защищать данные, как от нелегитимного доступа, так и от непреднамеренных ошибок, при этом в обоих случаях используется один и тот же математический аппарат. Разработанный декодер для кодов Рида-Маллера второго порядка, заданных над произвольным нечетным полем Галуа, может иметь некоторое ограничение по числу исправляемых ошибок, однако, его использование целесообразно для ряда каналов связи.Обсуждение и заключения. Предложенные практические приложения полученных результатов представляются полезными для организации надежных систем связи. В дальнейшем планируется исследование процесса восстановления исходного полинома по его производным, в случае их частичного искажения, и разработка соответствующих приложений.

Еще

Полиномы нескольких переменных, поля галуа, производные полиномов, дифференцирование полиномов, коды рида-маллера, декодирование, разделенная передача данных

Короткий адрес: https://sciup.org/142214961

IDR: 142214961   |   DOI: 10.23947/1992-5980-2018-18-3-339-348

Список литературы Дифференцирование полиномов нескольких переменных над полями Галуа нечетной мощности и приложения к кодам Рида-Маллера

  • Деундяк, В. М. Интегрируемость систем полиномов нескольких переменных первой и второй степени над простыми полями Галуа/В. М. Деундяк, А. В. Кнутова//Известия вузов. Северо-Кавк. регион. Естественные науки. -2016. -№2. -С. 41-46.
  • Абросимов, А. С. Свойства бент-функций q-значной логики над конечными полями/А. С. Абросимов//Дискретная математика. -1994. -№ 3(6). -С. 50-60.
  • Логачев, О. А. Булевы функции в теории кодирования и криптологии/О. А. Логачев, А. А. Сальников, В. В. Ященко. -Москва: МЦНМО, 2004. -470 с.
  • Мазуренко, А. Способ восстановления булевой функции нескольких переменных по ее производной/А. Мазуренко, Н. С. Могилевская//Вестник Донского гос. техн. ун-та. -2017. -№ 1 (88). -С.122-131.
  • Деундяк, В. М. Модель троичного канала передачи данных с использованием декодера мягких решений кодов Рида-Маллера второго порядка/В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская//Известия вузов. Северо-Кавк. регион. Технические науки. -2015. -№ 1 (182). -С. 3-10.
  • Деундяк, В. М. Об условиях корректности декодера мягких решений троичных кодов Рида-Маллера второго порядка/В. М. Деундяк, Н. С. Могилевская//Владикавказский математический журнал. -2016, -Т.18. Вып. 4. -C. 23-33.
  • Могилевская, Н. С. Пороговое разделение файлов на основе битовых масок: идея и возможное применение/Н. С. Могилевская, Р. В. Кульбикаян, Л. А. Журавлев/Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2011. -T.11. № 10. -С. 1749-1755.
  • Тормасов, А. Г. Обеспечение отказоустойчивости в распределенных средах/А. Г. Тормасов, М. А. Хасин, Ю. И. Пахомов//Программирование. -2001. -Т.27, № 5. -С. 26.
  • Мищенко, В. А. Ущербные тексты и многоканальная криптография/В. А. Мищенко, Ю. В. Виланский. -Минск: Энциклопедикс, 2007. -292 с.
  • Деундяк, В. М. Модель организации защищенного документооборота на базе распределенной передачи данных с аутентификацией/В. М. Деундяк, С. Б. Попова//Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2015. -Т. 15, № 4. -С. 101-106.
  • Могилевская, Н. С. О применении порогового разделения данных для организации разделенной передачи на примере метода битовых масок/Н. С. Могилевская//Инженерный вестник Дона. -2017. -№ 2. -Режим доступа: http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_48_Mogilevskaya.pdf_492254b6f1.pdf (дата обращения:12.08.2017).
  • Сидельников, В. М. Декодирование кодов Рида-Маллера при большом числе ошибок/В. М. Сидельников, А. С. Першаков//Проблемы передачи информации. -1992. -Т.28, №3. -С. 80-94.
  • Карякин, Ю. Д. Быстрое корреляционное декодирование кодов Рида-Маллера/Ю. Д. Карякин//Проблемы передачи информации. -1987. -Том 23, № 2. -С. 40-49.
  • Paterson K. G., Jones A. E. Efficient decoding algorithms for generalized Reed-Muller codes//IEEE Transactions on Communications. 2000, Vol. 48. Issue 8. Pp. 1272 -1285.
  • Pellikaan R., Wu X.-W. List decoding of q-ary Reed-Muller Codes//IEEE Trans. On Information Theory. 2004. Vol. 50. Issue 3. P. 679-682.
  • Santhi N. On Algebraic Decoding of q-ary Reed-Muller and Product Reed-Solomon Codes. -ISIT 2007 Conference, June 24 -29, Nice, France, 2007.
  • Деундяк, В. М. Методы помехоустойчивой защиты данных/В. М. Деундяк, А. Э. Маевский, Н. С. Могилевская. -Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2014. -309 с.
  • Ashikhmin A. E., Litsyn S. N. Fast Decoding of Non-Binary First Order Reed-Muller Codes//Applicable Algebra in Engineering, Communication and Computing. 1996. Vol. 7. Issue 4. pp. 299-308.
Еще
Статья научная