Publicação: Geração de números pseudoaleatórios em sistemas quânticos caóticos aplicada à criptografia de imagens
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
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Pereira, João Henrique de Souza
Resumo
Este trabalho investiga a geração de números pseudoaleatórios a partir de circuitos quânticos, com base na replicação do algoritmo Quantum Quasi-Probability Pseudo Random Generator (QQ-PRG), e propõe duas melhorias ao método original: a inserção de entrelaçamento quântico por meio de portas C-NOT e a substituição dos ângulos de rotação fixos por uma sequência caótica gerada pelo mapa logístico. A qualidade estatística das sequências produzidas por ambas as versões do algoritmo foi avaliada por meio da bateria de testes NIST SP 800-22, e sua aplicabilidade prática foi verificada em um esquema de encriptação simétrica de imagens digitais por meio da operação XOR, submetido a testes de histograma, correlação entre pixels adjacentes, ataque por recorte e adição de ruído. Os resultados mostram que o algoritmo original aprova apenas 2 dos 15 testes da bateria NIST, ao passo que o algoritmo modificado aprova a totalidade dos testes, evidenciando a eliminação de estruturas estatísticas indesejadas na sequência gerada. Essa melhoria se reflete na aplicação de encriptação de imagens, em que o algoritmo modificado elimina a correlação residual entre pixels horizontalmente adjacentes observada no algoritmo original. Conclui-se que a combinação de entrelaçamento quântico com uma fonte complementar de aleatoriedade caótica constitui uma estratégia eficaz e de baixo custo computacional para aprimorar geradores pseudoaleatórios quânticos de baixa complexidade.
Abstract
Palavras-chave
Computação quântica, Números pseudoaleatórios, Mapa logístico, Caos determinístico, Encriptação de imagens
Citação
PASQUINI, Davi de Pontes. Geração de números pseudoaleatórios em sistemas quânticos caóticos aplicada à criptografia de imagens. 2026. 79 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.
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