Μετα κβαντική Κρυπτογραφία

  1. MSc thesis
  2. Δριτσοπούλου, Μαρία Χριστίνα
  3. Μεταπτυχιακή Εξειδίκευση στα Πληροφοριακά Συστήματα (ΠΛΣ)
  4. 28 Σεπτεμβρίου 2019 [2019-09-28]
  5. Ελληνικά
  6. 93
  7. Ζορκάδης, Βασίλειος
  8. Κρυπτογραφία | Μετακβαντική Κρυπτογραφία
  9. 1
  10. 23
  11. Περιέχει: Πίνακες, σχήματα, διαγράμματα.
    • Στην παρούσα μελέτη που διεξήχθη στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας με τίτλο “ Μετακβαντική κρυπτογραφία” έγινε μία προσπάθεια κατανόησης των μεθόδων κρυπτογράφησης του σήμερα και πως αυτές εξελίχθηκαν με την πάροδο του χρόνου. Αρχικά, αναλύονται οι χρήσεις της κρυπτογραφίες και ο λόγος που έχει γίνει απαραίτητη στην καθημερινότητα. Τα μεγάλα τεχνολογικά επιτεύγματα της εποχής μας έχουν προκαλέσει την ανάγκη για εύρεση νέων και ποιο αποτελεσματικών μεθόδων κρυπτογράφησης. Έτσι, με τη δημιουργία κβαντικών υπολογιστών παράλληλα δημιουργείται και η ανάγκη ανάπτυξης κρυπτογραφικών συστημάτων ανθεκτικών στις δυνατότητες των υπολογιστών αυτών. Στο πρώτο σκέλος της μελέτης γίνεται σύγκριση των μεθόδων κλασικής και κβαντικής κρυπτογραφίας με τη βοήθεια παραδειγμάτων καθώς και ανάλυση των πρωτοκόλλων των βασικότερων κρυπτογραφικών συστημάτων. Στο δεύτερο σκέλος μελετάται η εξέλιξη και η έρευνα που έχει πραγματοποιηθεί ως προς την αντιμετώπιση απειλών από κβαντικούς υπολογιστές γνωστή ως μετα-κβαντική κρυπτογράφηση. Αναλύονται αλγόριθμοι οι οποίοι μέχρι σήμερα θεωρούνται ανθεκτικοί σε κβαντικές επιθέσεις όπως οι αλγόριθμοι που βασίζονται σε lattices, ομομορφικές συναρτήσεις, και βασισμένοι σε κώδικες ελέγχου σφάλματος αλγόριθμοι. Τέλος, στο τρίτο μέρος αυτής της μελέτης, πραγματοποιήθηκε εφαρμογή, κρυπτογράφησης, σε γλώσσα Java, μηνυμάτων, στη βάση ενός κλασικού και δύο μετακβαντικών κρυπτογραφικών αλγόριθμων. Το αποτέλεσμα της εφαρμογής είναι η σύγκριση των χρόνων δημιουργίας των κλειδιών, κρυπτογράφησης και απόκρυπτογράφησης μηνυμάτων στα τρία αυτά συστήματα. Από τη μία χρησιμοποιήθηκε ο κρυπταλγόριθμος RSA ο οποίος αποτελεί τον πιο ευρέως γνωστό και εφαρμόσιμο αλγόριθμο της κλασικής κρυπτογραφίας, και από την άλλη χρησιμοποιήθηκαν ο κρυπτοαλγόριθμος McEliece που αποτελεί έναν μέχρι σήμερα θεωρούμενο ασφαλή μετα-κβαντικό κρυπτοαλγόριθμο ο ποίος βασίζεται στη μέθοδο Learning With Errors και το κρυπτοσύστημα NTRU το οποίο αποτελεί κρυπτοσύστημα βασισμέτο στη θεωρία πλεγμάτων. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η περαιτέρω έρευνα και η πρόκληση ενδιαφέροντος σε νέους ερευνητές να αναπτύξουν νέες και να εξελίξουν τις ήδη υπάρχουσες μεθόδους μετακβαντικής κρυπτογραφίας με σκοπό την αποτελεσματική αντιμετώπιση των κβαντικών απειλών.
    • This study is a reference to today's encryption methods and how these have evolved over time. Initially, we analyze the uses of cryptography and the reason it has become necessary in everyday life. The great technological achievements of our time have prompted the need to find new and more effective encryption methods. Thus, the creation of quantum computers has made necessary the need to develop cryptographic systems resistant to the capabilities of these computers. In the first part of the study, there is a comparisson between the methods of classical and post-quantum cryptography using examples as well as analysis of the protocols of the most basic cryptographic systems. The second part refers to the research that has been undertaken about the cryptographic algorithms that are thought to be secure against an attack by a quantum computer known as post-quantum cryptography. There is an analysis of the algorithms that are considered to be resistant to quantum attacks such as lattice-based algorithms, homomorphic functions, and code-based algorithms. In the third part, there is a presentation of the application that has been performed for this study, the applications environment is in Java and it's an example of the key creation, the encryption and decryption of a message in a classic and two post-quantum cryptographic systems. The purpose of the application is to compare the time of creating cryptographic keys, the encryption and decryption time in the three systems. The cryptographic systems used on this study are the RSA, which is the most widely known cryptosystem of classical cryptography, the McEliece cryptosystem, which is a considered to be post-quantum safe cryptosystem and the NTRU cryptosystem whitch is a cryptosystem basted on lattices. The aim of this paper is to intrigue further research and challenge new researchers to develop new and more efficient algorithms of post quantum cryptography in order to effectively encounter the quantum threats. The importance of this purpose is great especially now that the achievement of the creation of quantum computers is a breath away.
  13. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.