NIST ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ માટે પ્રતિરોધક એન્ક્રિપ્શન અલ્ગોરિધમ્સને મંજૂરી આપે છે

યુએસ નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સ્ટાન્ડર્ડ્સ એન્ડ ટેક્નોલોજી (NIST) એ ક્રિપ્ટોગ્રાફિક અલ્ગોરિધમ્સ માટેની સ્પર્ધાના વિજેતાઓની જાહેરાત કરી છે જે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર પર પસંદગી માટે પ્રતિરોધક છે. સ્પર્ધા છ વર્ષ પહેલા આયોજિત કરવામાં આવી હતી અને તેનો હેતુ ધોરણો તરીકે નોમિનેશન માટે યોગ્ય પોસ્ટ-ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફી અલ્ગોરિધમ્સ પસંદ કરવાનો છે. સ્પર્ધા દરમિયાન, આંતરરાષ્ટ્રીય સંશોધન ટીમો દ્વારા પ્રસ્તાવિત અલ્ગોરિધમનો સ્વતંત્ર નિષ્ણાતો દ્વારા સંભવિત નબળાઈઓ અને નબળાઈઓ માટે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો.

કોમ્પ્યુટર નેટવર્ક્સમાં માહિતીના પ્રસારણને સુરક્ષિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવા સાર્વત્રિક અલ્ગોરિધમ્સમાં વિજેતા ક્રિસ્ટલ્સ-કાયબર હતા, જેની શક્તિ પ્રમાણમાં નાની ચાવીઓ અને ઉચ્ચ ગતિ છે. CRYSTALS-Kyber ને ધોરણોની શ્રેણીમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે ભલામણ કરવામાં આવે છે. CRYSTALS-Kyber ઉપરાંત, ચાર વધુ સામાન્ય હેતુના અલ્ગોરિધમ્સ ઓળખવામાં આવ્યા છે - BIKE, ક્લાસિક McEliece, HQC અને SIKE, જેને વધુ વિકાસની જરૂર છે. આ અલ્ગોરિધમ્સના લેખકોને 1 ઓક્ટોબર સુધી સ્પેસિફિકેશન અપડેટ કરવા અને અમલીકરણમાં રહેલી ખામીઓને દૂર કરવાની તક આપવામાં આવે છે, ત્યારબાદ તેઓને ફાઇનલિસ્ટમાં પણ સામેલ કરી શકાય છે.

ડિજિટલ હસ્તાક્ષર સાથે કામ કરવાના હેતુથી અલ્ગોરિધમ્સમાં, CRYSTALS-Dilithium, FALCON અને SPHINCS+ પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યા છે. CRYSTALS-Dilithium અને FALCON અલ્ગોરિધમ્સ અત્યંત કાર્યક્ષમ છે. CRYSTALS-Dilithium એ ડિજિટલ હસ્તાક્ષરો માટે પ્રાથમિક અલ્ગોરિધમ તરીકે ભલામણ કરવામાં આવે છે, અને FALCON એ ઉકેલો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે કે જેમાં લઘુત્તમ હસ્તાક્ષર કદની જરૂર હોય. SPHINCS+ હસ્તાક્ષરના કદ અને ઝડપના સંદર્ભમાં પ્રથમ બે અલ્ગોરિધમ્સથી પાછળ છે, પરંતુ તે બેકઅપ વિકલ્પ તરીકે ફાઇનલિસ્ટમાં સામેલ છે, કારણ કે તે મૂળભૂત રીતે અલગ ગાણિતિક સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે.

ખાસ કરીને, CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium અને FALCON એલ્ગોરિધમ્સ જાળી સિદ્ધાંત સમસ્યાઓ ઉકેલવા પર આધારિત ક્રિપ્ટોગ્રાફી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે, જેનો ઉકેલ સમય પરંપરાગત અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સ પર અલગ નથી. SPHINCS+ અલ્ગોરિધમ હેશ ફંક્શન-આધારિત ક્રિપ્ટોગ્રાફી તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે.

સુધારણા માટે બાકી રહેલા સાર્વત્રિક અલ્ગોરિધમ્સ પણ અન્ય સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે - BIKE અને HQC બીજગણિત કોડિંગ સિદ્ધાંત અને રેખીય કોડના ઘટકોનો ઉપયોગ કરે છે, જે ભૂલ સુધારણા યોજનાઓમાં પણ વપરાય છે. NIST પહેલેથી જ પસંદ કરેલ CRYSTALS-Kyber અલ્ગોરિધમનો વિકલ્પ પૂરો પાડવા માટે આમાંના એક અલ્ગોરિધમને વધુ પ્રમાણિત કરવાનો ઇરાદો ધરાવે છે, જે જાળી સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. SIKE અલ્ગોરિધમ સુપરસિંગ્યુલર આઇસોજેની (સુપરસિંગ્યુલર આઇસોજેની ગ્રાફમાં ચક્કર) ના ઉપયોગ પર આધારિત છે અને તેને માનકીકરણ માટેના ઉમેદવાર તરીકે પણ ગણવામાં આવે છે, કારણ કે તે સૌથી નાનું કી કદ ધરાવે છે. ક્લાસિક McEliece અલ્ગોરિધમ ફાઇનલિસ્ટમાં સામેલ છે, પરંતુ સાર્વજનિક કીના ખૂબ મોટા કદને કારણે હજુ સુધી પ્રમાણિત કરવામાં આવશે નહીં.

નવા ક્રિપ્ટો-એલ્ગોરિધમ્સ વિકસાવવા અને પ્રમાણિત કરવાની જરૂરિયાત એ હકીકતને કારણે છે કે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સ, જે તાજેતરમાં સક્રિય રીતે વિકસિત થઈ રહ્યા છે, પ્રાઇમ ફેક્ટર્સ (RSA, DSA) અને લંબગોળ વળાંક બિંદુઓના અલગ લોગરિધમ (આરએસએ, ડીએસએ) માં કુદરતી સંખ્યાના વિઘટનની સમસ્યાઓ હલ કરે છે. ECDSA), જે આધુનિક અસમપ્રમાણ એન્ક્રિપ્શન અલ્ગોરિધમ્સ હેઠળ છે. જાહેર કી અને ક્લાસિકલ પ્રોસેસર્સ પર અસરકારક રીતે ઉકેલી શકાતી નથી. વિકાસના વર્તમાન તબક્કે, ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટરની ક્ષમતાઓ વર્તમાન ક્લાસિકલ એન્ક્રિપ્શન અલ્ગોરિધમ્સ અને ECDSA જેવી પબ્લિક કી પર આધારિત ડિજિટલ સિગ્નેચરને ક્રેક કરવા માટે હજુ પૂરતી નથી, પરંતુ એવું માનવામાં આવે છે કે પરિસ્થિતિ 10 વર્ષમાં બદલાઈ શકે છે અને તે જરૂરી છે. ક્રિપ્ટોસિસ્ટમને નવા ધોરણોમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટેનો આધાર તૈયાર કરવા.

સોર્સ: opennet.ru