QRNG -ის MERKLE – ში ინტეგრაციის დადებითი მხარეები და გამოწვევები

ავტორი: მაქსიმ იავიჩი, თამარი კუჭუხიძე, ავთანდილ გაგნიძე, გიორგი იაშვილი
ორგანიზაცია: კავკასიის უნივერსიტეტი, სამეცნიერო კიბერ უსაფრთხოების ასოციაცია, საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი, სამეცნიერო კიბერ უსაფრთხოების ასოციაცია

კატეგორია:

საკვანძო სიტყვები: კვანტური, შემთხვევითი რიცხვების გენერატორები, ფსევდო შემთხვევითი რიცხვების გენერატორები, ციფრული ხელმოწერა.
აბსტრაქტი. გუგლის კორპორაცია, NASA და Universities Space Research Association შეუერთდა D-Wave-ს, კვანტური პროცესორების მწარმოებელს. კვანტურ კომპიუტერს შეუძლია გატეხოს უმეტესობა, შესაძლოა ყველა ტრადიციული კრიპტოსისტემა, რომლებიც პრაქტიკაში ფართოდ გამოიყენება, მაგალითად RSA. RSA კრიპტოსისტემა გამოიყენება სხვადასხვა პროდუქტებში, სხვადასხვა პლატფორმასა და განსხვავებულ სფეროებში. დღესდღეობით, ეს კრიპტოსისტემა ინტეგრირებულია ბევრ კომერციულ პროდუქტში, რომელთა რიცხვი ყოველდღიურად იზრდება.ჰეშირებაზე დაფუძნებული ციფრული ხელმოწერის სქემები გვთავაზობს ალტერნატივას. როგორც სხვა ნებისმიერი ციფრული ხელმოწერის სქემა, ჰეშირებაზე დაფუძნებული ციფრული ხელმოწერის სქემები იყენებს კრიპტოგრაფიულ ჰეშ ფუნქციას. მათი უსაფრთხოება ეყრდნობა ჰეშ ფუნქციის შეჯახების წინაღობას.1979 წელს Ralph Merkle-მა შემოგვთავაზა Merkle-ს ხელმოწერის სქემა. Merkle-ს ხელმოწერის სქემას ეფექტურობის პრობლემა აქვს, მისი პრაქტიკაში გამოყენება არ შეიძლება. მსოფლიოს მეცნიერები მუშაობენ ამ სქემის გაუმჯობესებაზე. ერთ-ერთია PRNG-ის (ფსევდო შემთხვევითი რიცხვების გენერატორის) ინტეგრირება, რათა არ შევინახოთ გამოთვლები და დიდი ოდენობით ერთჯერადი გასაღების წყვილები. ეს მიდგომა არ არის უსაფრთხო, რადგან ჩვენი გამოკვლევების თანახმად, კვანტურ კომპიუტერებს PRNG-ის გატეხვა შეუძლიათ, რომელიც უსაფრთხოა კლასიკური კომპიუტერებიდან შეტევების შემთხვევაში.სტატიაში შემოთავაზებულია ჰეშირებაზე დაფუძნებული ფსევდო შემთხვევითი რიცხვების გენერატორებისა და კვანტური შემთხვევითი რიცხვების გენერატორებისთვის საწყისი მნიშვენლობების გენერაცია. გაანალიზებულია სქემის დადებითი და უარყოფითი მხარეები.

ბიბლიოგრაფია

1.Ajtai, M.: Generating hard instances of lattice problems. In Complexity of computations and proofs, volume 13 of Quad. Mat., pages 1–32. Dept. Math., Seconda Univ. Napoli, Caserta (2004). Preliminary version in STOC 1996. 8. Babai, L.: On Lovász lattice reduction and the nearest lattice point problem. Combinatorica, 6:1–13 (1986).
2.A Gagnidze, M Iavich, G Iashvili, Novel Version of Merkle Cryptosystem - Bull. Georg. Natl. Acad. Sci, 2017
3.Buldas A., Firsov D., Laanoja R., Lakk H., Truu A. (2019) A New Approach to Constructing Digital Signature Schemes. In: Attrapadung N., Yagi T. (eds) Advances in Information and Computer Security. IWSEC 2019. Lecture Notes in Computer Science, vol 11689. Springer, Cham
4.Post-quantum cryptosystems // Modern scientific researches and innovations. 2016. № 5 [Electronic journal]. URL: http://web.snauka.ru/en/issues/2016/05/67264
5.A.Gagnidze, M.Iavich, G. Iashvili, MERKLE WITH QUANTUM TRNG, Scientific and Practical Cyber Security Journal (SPCSJ) 1(2):14-20, 2017
6.Buchmann J., García L.C.C., Dahmen E., Döring M., Klintsevich E. (2006) CMSS – An Improved Merkle Signature Scheme. In: Barua R., Lange T. (eds) Progress in Cryptology - INDOCRYPT 2006. INDOCRYPT 2006. Lecture Notes in Computer Science, vol 4329. Springer, Berlin, Heidelberg