Υλοποίηση μηχανισμού ασφαλείας με κβαντικούς αλγόριθμους ψηφιακής υπογραφής
Loading...
Date
2025-10-16
Authors
Λαμπροπούλου, Βιργινία
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Οι συνεχώς αυξανόμενες απαιτήσεις της σύγχρονης εποχής για γρήγορη και ασφαλή διακίνηση και επεξεργασία της πληροφορίας δημιούργησαν την ανάγκη για ύπαρξη ισχυρών συστημάτων ασφαλείας που να μπορούν να ανταπεξέλθουν σε κάθε είδους απειλή.
Η συνήθης πρακτική αντιμετώπισης αυτού του προβλήματος ήταν μέσω της χρήσης κρυπτογραφικών αλγορίθμων, οι οποίοι βασίζονται στην αδυναμία επίλυσης των μαθηματικών τους προβλημάτων σε σύντομο χρονικό διάστημα από κακόβουλα λογισμικά. Η εξάπλωση της χρήσης των κβαντικών υπολογιστών ήρθε, όχι μόνο να ακυρώσει την αξιοπιστία των μέχρι στιγμής γνωστών κρυπτογραφικών συστημάτων αλλά και να θέσει σε κίνδυνο την εμπιστευτικότητα, ακεραιότητα και διαθεσιμότητα των δεδομένων. Στο πλαίσιο αυτό άρχισαν να αναπτύσσονται μετά- κβαντικοί αλγόριθμοι, οι οποίοι στηρίζονται σε διαφορετικές μεθόδους ασφαλείας από τους αλγορίθμους που χρησιμοποιούνται σήμερα.
Πολλές ερευνητικές ομάδες προσπάθησαν να φτιάξουν άτρωτους αλγορίθμους προκειμένου να αντιμετωπίσουν την απειλή των κβαντικών υπολογιστών. Ο NIST (National Institute of Standards and Technology), μέσα από μια σειρά αξιολογήσεων τέτοιου είδους αλγορίθμων κατέληξε σε κάποιους που φαίνεται να είναι ανθεκτικοί σε επιθέσεις τόσο από κβαντικούς όσο και από κλασικούς υπολογιστές.
Η παρούσα διπλωματική διατριβή επικεντρώνεται στην ανάλυση του αλγόριθμου ψηφιακής υπογραφής Crystals- Dilithium και την υλοποίηση του μετασχηματισμού του NTT σε FPGA. Η υλοποίηση έγινε στο εργαλείο Vivado Design Suite με την χρήση του FPGA Artix 7 στην γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL.
Description
Keywords
Μετα-κβαντικοί αλγόριθμοι, Ψηφιακή υπογραφή, Ασφάλεια υλικού, Κρυπτογραφία