В дисертації досліджені обчислювані властивості мереж клітинних автоматів та обґрунтована можливість їх використання при побудові базових арифметичних модулів для криптосистем. Отримали подальший розвиток методи синтезу послівно-послідовних помножувачів елементів скінченних полів GF(2_р) на основі блочно-модульної архітектури із використанням мереж клітинних автоматів. Отримана архітектура поєднує обчислювальні властивості помножувачів Монтгомері та помножувачів, які виконують пряме множення елементів скінченного поля. Наведені результати експериментальних досліджень синтезованих архітектур помножувачів за апаратними витратами. Розроблені методи та процедури синтезу одноканальних та багатоканальних сигнатурних аналізаторів на мережах клітинних автоматів, які основані на еквівалентності характеристичних матриць мереж клітинних автоматів та зсувних регістрів з лінійними зворотніми зв'язками. Вперше запропоновано метод синтезу генераторів тестових послідовностей на мережах клітинних автоматів, який дозволяє виключити використання бази тестових даних на запам'ятовуючих пристроях та спростити апаратну реалізацію генераторів тестів на ПЛІС.