ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിനെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന എൻക്രിപ്ഷൻ അൽഗോരിതം NIST അംഗീകരിക്കുന്നു

യുഎസ് നാഷണൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സ്റ്റാൻഡേർഡ്സ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി (എൻഐഎസ്ടി) ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫിക് അൽഗോരിതങ്ങൾക്കായുള്ള മത്സരത്തിലെ വിജയികളെ പ്രഖ്യാപിച്ചു. ആറ് വർഷം മുമ്പാണ് മത്സരം സംഘടിപ്പിച്ചത്, കൂടാതെ നോമിനേഷനു യോജിച്ച പോസ്റ്റ് ക്വാണ്ടം ക്രിപ്‌റ്റോഗ്രഫി അൽഗോരിതങ്ങൾ മാനദണ്ഡങ്ങളായി തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു. മത്സരസമയത്ത്, അന്താരാഷ്ട്ര ഗവേഷണ സംഘങ്ങൾ നിർദ്ദേശിച്ച അൽഗോരിതങ്ങൾ സാധ്യമായ കേടുപാടുകൾക്കും ബലഹീനതകൾക്കും വേണ്ടി സ്വതന്ത്ര വിദഗ്ധർ പഠിച്ചു.

കമ്പ്യൂട്ടർ നെറ്റ്‌വർക്കുകളിലെ വിവരങ്ങളുടെ സംപ്രേക്ഷണം സംരക്ഷിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന സാർവത്രിക അൽഗോരിതങ്ങളിൽ വിജയി ക്രിസ്റ്റൽസ്-കൈബർ ആയിരുന്നു, അതിന്റെ ശക്തി താരതമ്യേന ചെറിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള കീകളും ഉയർന്ന വേഗതയുമാണ്. ക്രിസ്റ്റൽസ്-കൈബർ സ്റ്റാൻഡേർഡ് വിഭാഗത്തിലേക്ക് മാറ്റാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു. ക്രിസ്റ്റൽസ്-കൈബറിനു പുറമേ, നാല് പൊതു-ഉദ്ദേശ്യ അൽഗോരിതങ്ങൾ കൂടി തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട് - ബൈക്ക്, ക്ലാസിക് മക്‌എലീസ്, എച്ച്‌ക്യുസി, എസ്‌ഐകെ, ഇവയ്ക്ക് കൂടുതൽ വികസനം ആവശ്യമാണ്. ഈ അൽഗോരിതങ്ങളുടെ രചയിതാക്കൾക്ക് ഒക്ടോബർ 1 വരെ സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യാനും നടപ്പാക്കലുകളിലെ പോരായ്മകൾ ഇല്ലാതാക്കാനും അവസരമുണ്ട്, അതിനുശേഷം അവരെയും ഫൈനലിസ്റ്റുകളിൽ ഉൾപ്പെടുത്താം.

ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നേച്ചറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാൻ ലക്ഷ്യമിട്ടുള്ള അൽഗോരിതങ്ങളിൽ, ക്രിസ്റ്റൽസ്-ഡിലിത്തിയം, ഫാൽക്കൺ, സ്ഫിങ്ക്സ്+ എന്നിവ ഹൈലൈറ്റ് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. CYSTALS-Dilithium, FALCON അൽഗോരിതങ്ങൾ വളരെ കാര്യക്ഷമമാണ്. ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നേച്ചറുകൾക്കുള്ള പ്രാഥമിക അൽഗോരിതം ആയി ക്രിസ്റ്റൽസ്-ഡിലിത്തിയം ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സിഗ്നേച്ചർ സൈസ് ആവശ്യമുള്ള പരിഹാരങ്ങളിൽ ഫാൽകൺ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. സിഗ്നേച്ചർ വലുപ്പത്തിലും വേഗതയിലും SPHINCS+ ആദ്യ രണ്ട് അൽഗോരിതങ്ങൾക്ക് പിന്നിലാണ്, എന്നാൽ അടിസ്ഥാനപരമായി വ്യത്യസ്തമായ ഗണിതശാസ്ത്ര തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതിനാൽ ഇത് ഒരു ബാക്കപ്പ് ഓപ്ഷനായി ഫൈനലിസ്റ്റുകളിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

പ്രത്യേകിച്ചും, ക്രിസ്റ്റൽസ്-കൈബർ, ക്രിസ്റ്റൽസ്-ഡിലിത്തിയം, ഫാൽക്കൺ അൽഗോരിതങ്ങൾ ലാറ്റിസ് സിദ്ധാന്ത പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫി രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇതിന്റെ പരിഹാര സമയം പരമ്പരാഗതവും ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളും തമ്മിൽ വ്യത്യാസമില്ല. SPHINCS+ അൽഗോരിതം ഹാഷ് ഫംഗ്‌ഷൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ക്രിപ്‌റ്റോഗ്രാഫി രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ശേഷിക്കുന്ന സാർവത്രിക അൽഗോരിതങ്ങളും മറ്റ് തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് - BIKE, HQC എന്നിവ ബീജഗണിത കോഡിംഗ് സിദ്ധാന്തത്തിന്റെയും ലീനിയർ കോഡുകളുടെയും ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് പിശക് തിരുത്തൽ സ്കീമുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലാറ്റിസ് സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള, ഇതിനകം തിരഞ്ഞെടുത്ത ക്രിസ്റ്റൽസ്-കൈബർ അൽഗോരിതത്തിന് ബദൽ നൽകുന്നതിന് ഈ അൽഗോരിതങ്ങളിലൊന്ന് കൂടുതൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ചെയ്യാൻ NIST ഉദ്ദേശിക്കുന്നു. SIKE അൽഗോരിതം സൂപ്പർസിംഗുലാർ ഐസോജെനിയുടെ ഉപയോഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് (ഒരു സൂപ്പർ സിംഗുലാർ ഐസോജെനി ഗ്രാഫിൽ വൃത്താകൃതിയിലുള്ളത്) കൂടാതെ ഏറ്റവും ചെറിയ കീ വലുപ്പമുള്ളതിനാൽ സ്റ്റാൻഡേർഡൈസേഷന്റെ സ്ഥാനാർത്ഥിയായി ഇത് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. Classic McEliece അൽഗോരിതം ഫൈനലിസ്റ്റുകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ പൊതു കീയുടെ വളരെ വലിയ വലിപ്പം കാരണം ഇതുവരെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ചെയ്യപ്പെടില്ല.

പുതിയ ക്രിപ്‌റ്റോ-അൽഗരിതങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുകയും സ്റ്റാൻഡേർഡ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകത കാരണം, അടുത്തിടെ സജീവമായി വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, ഒരു സ്വാഭാവിക സംഖ്യയെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളായി (ആർഎസ്‌എ, ഡിഎസ്‌എ) വിഘടിപ്പിക്കുന്നതിലെ പ്രശ്‌നങ്ങളും എലിപ്റ്റിക് കർവ് പോയിന്റുകളുടെ വ്യതിരിക്ത ലോഗരിതവും പരിഹരിക്കുന്നു. ECDSA), ആധുനിക അസമമിതി എൻക്രിപ്ഷൻ അൽഗോരിതങ്ങൾക്ക് അടിവരയിടുന്നു പൊതു കീകൾ, ക്ലാസിക്കൽ പ്രോസസ്സറുകളിൽ ഫലപ്രദമായി പരിഹരിക്കാൻ കഴിയില്ല. വികസനത്തിന്റെ നിലവിലെ ഘട്ടത്തിൽ, നിലവിലെ ക്ലാസിക്കൽ എൻക്രിപ്ഷൻ അൽഗോരിതങ്ങളും ഇസിഡിഎസ്എ പോലുള്ള പൊതു കീകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നേച്ചറുകളും തകർക്കാൻ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ കഴിവുകൾ പര്യാപ്തമല്ല, എന്നാൽ 10 വർഷത്തിനുള്ളിൽ സ്ഥിതി മാറിയേക്കാമെന്നും അത് ആവശ്യമാണെന്നും അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ക്രിപ്‌റ്റോസിസ്റ്റം പുതിയ മാനദണ്ഡങ്ങളിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാനം തയ്യാറാക്കാൻ.

അവലംബം: opennet.ru