Досліджено процеси гомоморфного шифрування зображень для їх захищеної середньоарифметичної фільтрації в хмарах. Мета роботи - підвищення ефективності захищеної обробки зображень в хмарах, зокрема їх середньоарифметичної фільтрації на віддалених комп'ютерних системах за рахунок підвищення рівня захищеності. Запропоновано підхід до використання хмарних технологій для прискорення фільтрації потоків зображень при забезпеченні їх захисту під час обробки на віддалених комп'ютерних системах. Гомоморфне шифрування зображень при їх віддаленій фільтрації пропонується здійснювати шляхом перемішування рядків матриць пікселів. Вказаний підхід конкретизовано у вигляді методу гомоморфного шифрування зображень для захисту від їх незаконної реконструкції під час середньоарифметичної фільтрації на віддалених комп'ютерних системах який відрізняється тим, що в якості основного елементу захисту застосовано перемішування рядків матриці пікселів зображень. Порядок перемішування може обратися випадковим чином і виконує функції секретного ключа гомоморфного шифрування зображень. В рамках розробленого методу визначено процедури часткової середньоарифметичної фільтрації, яка здійснюється на віддалених системах, а також процедури фінальної стадії фільтрації, яка виконується на термінальній платформі, яка здійснює обробку та аналіз реального зображення. Розроблений метод захищеної фільтрації на основі перемішування рядків матриці пікселів дозволяє, за рахунок використання віддалених обчислювальних потужностей, прискорити цю операцію на 1 - 2 порядки, що практично збігається з аналогічними показником найбільш швидкодіючого варіанту захисту зображень на основі адитивного маскування. Основна перевага розробленого методу полягає в значно більш високому рівні захищеності від спроб, з використанням статистичного аналізу, отримати незаконний доступ до зображень під час їх обробки на непідконтрольних користувачу віддалених комп'ютерних системах. Запропонований метод може бути використаний для прискорення обробки та аналізу зображень термінальними пристроями комп'ютерних систем віддаленого моніторингу стану об'єктів реального світу і управління ними.

Досліджено процеси захищеної реалізації на віддалених комп'ютерних системах базової операції криптографії з відкритим ключем - модулярного експоненціювання. Мета дослідження - прискорення обчислювальної реалізації механізмів криптографічного захисту з відкритим ключем на термінальних мікроконтролерах комп'ютерних систем керування в режимі реального часу шляхом організації захищеного виконання базової операції цих механізмів - модулярного експоненціювання на віддалених комп'ютерних системах. Для досягнення поставленої мети використано мультиплікативно-адитивне розкладення коду експоненти, яке дозволило розділити обчислення на дві частини, більша з яких виконується на віддалених комп'ютерних системах з використанням хмарних технологій, а менша за обсягом - на термінальному мікроконтролері. При цьому за даними, що передаються в хмару на віддалені комп'ютерні системи практично неможливо відновити секретні компоненти операції. В результаті провдених досліджень теоретично обгрунтовано та розроблено метод прискорення реалізації на вбудованих термінальних мікроконтролерах IoT криптографічних механізмів захисту даних, базовою операцією яких є модулярне експоненціювання чисел великої розрядності. Метод грунтується на використанні для прискорення обчислень віддалених комп'ютерних систем та передбачає захист від реконструкції секретних ключів криптосистем за даними, що передаються в хмару. Основна відмінність запропонованого методу полягає в використанні єдиного механізму захисту секретних компонентів операції у вигляді мультиплікативного розкладення коду експоненти. Теоретично та експериментально доведено, що метод дозволяє в середньому в 50 разів прискорити виконання протоколів криптографічного захисту даних у IoT при забезпеченні достатнього для більшості практичних застосувань рівня захищеності.