ახალი პოსტკვანტური ციფრული ხელმოწერა ვერკლის ხისა და ლატისების გამოყენებით
ავტორი: Maksim Iavich, Tamari Kuchukhidze, Avtandil Gagnidze
ორგანიზაცია: Caucasus University, East West University
კატეგორია:
საკვანძო სიტყვები: კვანტური კრიპტოგრაფია, ვექტორული ვალდებულებები, ლატისებზე დაფუძნებული ვექტორული ვალდებულებები, ვერკლის ხე, კრიპტოგრაფიული გამოყენება
აბსტრაქტი. ბოლო წლებში კვანტურ კომპიუტერებზე კვლევები მნიშვნელოვნად განვითარდა. თუ კაცობრიობა ოდესმე შექმნის ეფექტურ კვანტურ კომპიუტერს, არსებული საჯარო გასაღების უმეტესი კრიპტოსისტემა შეიძლება დაზარალდეს. ეს კრიპტოსისტემები დღსდღეობით გვხვდება ბევრ კომერციულ პროდუქტში. ჩვენ შევიმუშავეთ შედეგები, რომლებიც, როგორც ჩანს გვიცავს კვანტური შეტევებისგან, მაგრამ ისინი სახიფათო და არაეფექტურია ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოსაყენებლად. ნაშრომში გაანალიზებულია ჰეშირებაზე დაფუძნებული ციფრული ხელმოწერის მეთოდები. შეფასებულია მერკლის ხეზე დაფუძნებული ელექტრონული ხელმოწერა. ვერკლის ხის და ვექტორული ვალდებულებების გამოყენებით ნაშრომი იკვლევს ახალ იდეებს.
ამ სტატიაში წარმოვადგენთ უნიკალურ ტექნოლოგიას, პოსტკვანტური ციფრული ხელმოწერის სისტემის შემუშავებისთვის ვიყენებთ უახლეს ვერკლის ხეს. ამ მიზნისთვის გამოიყენება ვერკლის ხე, ვექტორული ვალდებულებები და ისეთი ვექტორული ვალდებულებები, რომლებიც დაფუძნებულია ლატისებზე, პოსტკვანტური თვისებებისთვის. ნაშრომში ასევე მოცემული პოსტკვანტური ხელმოწერის დიზაინის ცნებები ვერკლის ხის გამოყენებით.
ბიბლიოგრაფია
1.Chen, Lily, et al. Report on post-quantum cryptography. Vol. 12. Gaithersburg, MD, USA: US Department of Commerce, National Institute of Standards and Technology, 2016.
2.Buchmann, J., Dahmen, E., Szydlo, M. (2009). Hash-based Digital Signature Schemes. In: Bernstein, D.J., Buchmann, J., Dahmen, E. (eds) Post-Quantum Cryptography. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-88702-7_3
3.Biswas, Bhaskar, and Nicolas Sendrier. "McEliece cryptosystem implementation: Theory and practice." Post-Quantum Cryptography: Second International Workshop, PQCrypto 2008 Cincinnati, OH, USA, October 17-19, 2008 Proceedings 2. Springer Berlin Heidelberg, 2008.
4.Yin, X.; He, J.; Guo, Y.; Han, D.; Li, K.-C.; Castiglione, A. An Efficient Two-Factor Authentication Scheme Based on the Merkle Tree. Sensors 2020, 20, 5735. https://doi.org/10.3390/s20205735
5.Chen, Y.-C.; Chou, Y.-P.; Chou, Y.-C. An Image Authentication Scheme Using Merkle Tree Mechanisms. Future Internet 2019, 11, 149. https://doi.org/10.3390/fi11070149
6.Lamport, Leslie. "Constructing digital signatures from a one way function.",1979.
7.Post-Quantum Digital Signatures with Attenuated Pulse Generator; M. Iavich, R. Bocu, A. Arakelian, G. Iashvili; ceur-ws.org, Vol-2698, 2020.
8.Koo, D.; Shin, Y.; Yun, J.; Hur, J. Improving Security and Reliability in Merkle Tree-Based Online Data Authentication with Leakage Resilience. Appl. Sci. 2018, 8, 2532. https://doi.org/10.3390/app8122532
9.Sim, M.; Eum, S.; Song, G.; Yang, Y.; Kim, W.; Seo, H. K-XMSS and K-SPHINCS+: Enhancing Security in Next-Generation Mobile Communication and Internet Systems with Hash Based Signatures Using Korean Cryptography Algorithms. Sensors 2023, 23, 7558. https://doi.org/10.3390/s23177558
10.Merkle, R.C. (1988). A Digital Signature Based on a Conventional Encryption Function. In: Pomerance, C. (eds) Advances in Cryptology — CRYPTO ’87. CRYPTO 1987. Lecture Notes in Computer Science, vol 293. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/3-540-48184-2_32
11.Chen, H.; Liang, D. Adaptive Spatio-Temporal Query Strategies in Blockchain. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2022, 11, 409. https://doi.org/10.3390/ijgi11070409
12.Weijie Wang, Annie Ulichney, and Charalampos Papamanthou. 2023. BalanceProofs: maintainable vector commitments with fast aggregation. In Proceedings of the 32nd USENIX Conference on Security Symposium (SEC '23). USENIX Association, USA, Article 247, 4409–4426.
13.Kurosawa, Kaoru, and Goichiro Hanaoka, eds. Public-Key Cryptography--PKC 2013: 16th International Conference on Practice and Theory in Public-Key Cryptography, Nara, Japan, Feburary 26--March 1, 2013, Proceedings. Vol. 7778. Springer, 2013.
14.Peikert, Chris, Zachary Pepin, and Chad Sharp. "Vector and functional commitments from lattices." In Theory of Cryptography: 19th International Conference, TCC 2021, Raleigh, NC, USA, November 8–11, 2021, Proceedings, Part III 19, pp. 480-511. Springer International Publishing, 2021.
15.Kuszmaul, John. “Verkle Trees.”, 2019
16.C. Papamanthou, E. Shi, R. Tamassia, and K. Yi. Streaming authenticated data structures. In EUROCRYPT, pages 353–370. 2013.
17.Iavich, M., Gnatyuk, S., Arakelian, A., Iashvili, G., Polishchuk, Y., & Prysiazhnyy, D. (2021). Improved Post-quantum Merkle Algorithm Based on Threads. In Advances in Computer Science for Engineering and Education III 3 (pp. 454-464). Springer International Publishing.
Menu