யுஎஸ் நேஷனல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் ஸ்டாண்டர்ட்ஸ் அண்ட் டெக்னாலஜி (என்ஐஎஸ்டி) குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரில் தேர்வு செய்வதை எதிர்க்கும் கிரிப்டோகிராஃபிக் அல்காரிதம்களுக்கான போட்டியின் வெற்றியாளர்களை அறிவித்தது. போட்டி ஆறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஏற்பாடு செய்யப்பட்டது மற்றும் தரநிலைகளாக பரிந்துரைக்கப்படுவதற்கு பொருத்தமான பிந்தைய குவாண்டம் கிரிப்டோகிராஃபி அல்காரிதம்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. போட்டியின் போது, சர்வதேச ஆய்வுக் குழுக்களால் முன்மொழியப்பட்ட வழிமுறைகள் சாத்தியமான பாதிப்புகள் மற்றும் பலவீனங்களுக்காக சுயாதீன நிபுணர்களால் ஆய்வு செய்யப்பட்டன.
கணினி நெட்வொர்க்குகளில் தகவல் பரிமாற்றத்தைப் பாதுகாக்கப் பயன்படும் உலகளாவிய அல்காரிதம்களில் வெற்றி பெற்றவர் கிரிஸ்டல்ஸ்-கைபர் ஆகும், இதன் பலம் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய அளவு விசைகள் மற்றும் அதிக வேகம் ஆகும். கிரிஸ்டல்கள்-கைபர் தரநிலைகளின் வகைக்கு மாற்ற பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. கிரிஸ்டல்ஸ்-கைபர் தவிர, மேலும் நான்கு பொது-நோக்க வழிமுறைகள் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன - பைக், கிளாசிக் மெக்லிஸ், ஹெச்க்யூசி மற்றும் SIKE, மேலும் மேம்பாடு தேவை. இந்த வழிமுறைகளின் ஆசிரியர்கள் அக்டோபர் 1 வரை விவரக்குறிப்புகளைப் புதுப்பிப்பதற்கும், செயலாக்கங்களில் உள்ள குறைபாடுகளை நீக்குவதற்கும் வாய்ப்பு உள்ளது, அதன் பிறகு அவர்கள் இறுதிப் பட்டியலில் சேர்க்கப்படலாம்.
டிஜிட்டல் கையொப்பங்களுடன் பணிபுரிவதை நோக்கமாகக் கொண்ட அல்காரிதம்களில், கிரிஸ்டல்கள்-டிலித்தியம், பால்கான் மற்றும் ஸ்பிங்க்ஸ்+ ஆகியவை சிறப்பம்சமாக உள்ளன. கிரிஸ்டல்ஸ்-டிலித்தியம் மற்றும் பால்கன் அல்காரிதம்கள் மிகவும் திறமையானவை. டிஜிட்டல் கையொப்பங்களுக்கான முதன்மை வழிமுறையாக கிரிஸ்டல்ஸ்-டிலித்தியம் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, மேலும் ஃபால்கான் குறைந்தபட்ச கையொப்ப அளவு தேவைப்படும் தீர்வுகளில் கவனம் செலுத்துகிறது. SPHINCS+ கையொப்பத்தின் அளவு மற்றும் வேகத்தின் அடிப்படையில் முதல் இரண்டு வழிமுறைகளை விட பின்தங்கியுள்ளது, ஆனால் இது ஒரு காப்பு விருப்பமாக இறுதிப் போட்டியாளர்களிடையே சேர்க்கப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் இது அடிப்படையில் வேறுபட்ட கணிதக் கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது.
குறிப்பாக, கிரிஸ்டல்ஸ்-கைபர், கிரிஸ்டல்ஸ்-டிலித்தியம் மற்றும் ஃபால்கான் அல்காரிதம்கள் லாட்டிஸ் தியரி சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதன் அடிப்படையில் குறியாக்க முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இவற்றின் தீர்வு நேரம் வழக்கமான மற்றும் குவாண்டம் கணினிகளில் வேறுபடாது. SPHINCS+ அல்காரிதம் ஹாஷ் செயல்பாடு அடிப்படையிலான குறியாக்க முறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது.
மேம்பாட்டிற்காக விடப்படும் உலகளாவிய வழிமுறைகள் பிற கொள்கைகளின் அடிப்படையிலும் உள்ளன - பைக் மற்றும் HQC இயற்கணித குறியீட்டு கோட்பாடு மற்றும் நேரியல் குறியீடுகளின் கூறுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் பிழை திருத்தும் திட்டங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. லட்டுக் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் ஏற்கனவே தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கிரிஸ்டல்ஸ்-கைபர் அல்காரிதத்திற்கு மாற்றாக இந்த வழிமுறைகளில் ஒன்றை மேலும் தரப்படுத்த NIST விரும்புகிறது. SIKE அல்காரிதம் சூப்பர்சிங்குலர் ஐசோஜெனியின் பயன்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது (ஒரு சூப்பர்சிங்குலர் ஐசோஜெனி வரைபடத்தில் வட்டமிடுகிறது) மேலும் இது மிகச்சிறிய முக்கிய அளவைக் கொண்டிருப்பதால், தரநிலைப்படுத்தலுக்கான வேட்பாளராகவும் கருதப்படுகிறது. Classic McEliece அல்காரிதம் இறுதிப் போட்டியாளர்களில் ஒன்றாகும், ஆனால் பொது விசையின் மிகப் பெரிய அளவு காரணமாக இன்னும் தரப்படுத்தப்படவில்லை.
புதிய கிரிப்டோ-அல்காரிதம்களை உருவாக்கி தரப்படுத்த வேண்டிய அவசியம், சமீபத்தில் தீவிரமாக வளர்ந்து வரும் குவாண்டம் கணினிகள், இயற்கை எண்ணை முதன்மை காரணிகளாக (RSA, DSA) சிதைப்பது மற்றும் நீள்வட்ட வளைவுப் புள்ளிகளின் தனி மடக்கை (Discrete Logarithm) ஆகிய சிக்கல்களைத் தீர்க்கிறது. ECDSA), இது நவீன சமச்சீரற்ற குறியாக்க அல்காரிதம்களின் பொது விசைகள் மற்றும் கிளாசிக்கல் செயலிகளில் திறம்பட தீர்க்க முடியாது. தற்போதைய வளர்ச்சியின் கட்டத்தில், ECDSA போன்ற பொது விசைகளின் அடிப்படையிலான தற்போதைய கிளாசிக்கல் குறியாக்க வழிமுறைகள் மற்றும் டிஜிட்டல் கையொப்பங்களை சிதைப்பதற்கு குவாண்டம் கணினிகளின் திறன்கள் இன்னும் போதுமானதாக இல்லை, ஆனால் நிலைமை 10 ஆண்டுகளுக்குள் மாறக்கூடும் என்று கருதப்படுகிறது. கிரிப்டோசிஸ்டம்களை புதிய தரநிலைகளுக்கு மாற்றுவதற்கான அடிப்படையைத் தயாரிக்க.
ஆதாரம்: opennet.ru