- (sign-based signature) CROSS, Enhanced pqsigRM, FuLeeca, LESS, MEDS, Wave (homogeneous map signature) SQIsign (lattice-based signature) EagleSign, EHTv3 and EHTv4, HAETAE, HAWK, HuFu, Raccoon, SQUIRRELS (MPC-in-the-Head signature) Biscuit, MIRA, MiRitH, MQOM, PERK, RYDE, SDitH (multivariable signature) 3WISE, DME-Sign, HPPC, MAYO, PROV, QR-UOV, SNOVA, TUOV, UOV, VOX (symmetric base signatures) AIMer, Ascon-Sign, FAEST, SPHINCS-alpha (other signatures) ALTEQ, eMLE-Sig 2.0, KAZ-SIGN, Preon, Xifrat1-Sign.I
摘要:量子计算确实对经典密码学构成了巨大威胁,从而危及物联网设备的安全。因此,本文致力于提出一种针对物联网 (IoT) 环境的抗量子同态加密 (QRHE) 系统。该 QRHE 密钥系统的主要观点基本上是保护物联网网络流量中的信息处理免受量子威胁。除此之外,该系统还允许在未事先解密的情况下处理加密信息的数据,从而保证了所处理数据的机密性和完整性。系统中使用的基于格的加密技术基于错误学习 (LWE) 问题,该问题已经显示出对经典和量子攻击的强大能力。本文介绍了一种同态加密算法,允许密文之间进行加法和乘法运算,以确保在安全数据聚合和分析过程中的隐私。实验结果表明,即使经过多次同态运算,所提出的系统仍能保持 98% 的高准确率,证明了其在保护数据机密性和完整性方面的有效性。虽然与传统方法相比,所提出的系统的计算成本略高,但它仍然为量子计算时代的物联网应用提供了全面的安全解决方案。
该研究首先评估现有加密算法在量子攻击下的脆弱性,并确定物联网环境中对后量子解决方案的需求。研究者检查了各种后量子加密算法,包括基于格和基于哈希的方案,以评估它们是否适合保护物联网设备。基于分析,提出了一种专为物联网设备量身定制的新型抗量子加密算法。该算法考虑到物联网设备有限的计算能力、功率限制和通信要求,同时提供对传统威胁和量子威胁的强大防御。
模拟:为了评估后量子密码算法的性能和安全性,将使用最先进的密码软件和工具进行模拟。这将包括针对已知量子攻击媒介的算法基准测试。 实验:将进行实际实验来测试抗量子算法与现有金融科技系统的集成。这些实验将侧重于评估算法的效率、可扩展性以及与当前技术的兼容性。 案例研究:将对已开始实施后量子密码解决方案的金融科技公司进行深入案例研究。这些案例研究将为抗量子密码的操作方面提供真实见解。 专家访谈:将对密码专家、网络安全专家和金融科技从业者进行访谈,以收集有关抗量子密码的当前趋势、挑战和最佳实践的定性数据。
近年来,区块链技术发展迅速,被广泛应用于医疗、金融、能源等领域。然而在实际应用过程中,每条区块链都是一个独立的小生态系统,所有的交易和操作都局限于链上,导致存在大量相互异构独立的区块链,对跨链交互、跨组织数据共享、跨区块链扩展等提出挑战,阻碍了区块链技术的更广泛应用。另外,传统的基于椭圆曲线密码的数字签名方法面临被量子计算攻击破解的威胁。针对上述问题,本文提出了一种基于抗量子计算攻击的区块链智能合约技术(BSCTQCAT),该技术首次将格密码的数字签名引入区块链,以抵御量子搜索算法攻击。然后基于智能合约认证方案,将多条异构链上的节点组织成一个身份代理层P2P网络,链上交易通过该网络在不同链之间建立可信的身份管理和消息认证机制,解决目前各链之间难以沟通的问题。本文通过模拟比特币交易场景,分析实验数据,对算法的性能进行评估。
摘要:在密码学、计算统计、游戏、模拟过程、赌博和其他相关领域,密码安全伪随机数生成器 (CSPRNG) 的设计带来了重大挑战。随着量子计算的快速发展,迫在眉睫的“量子威胁”越来越近,对我们当前的密码安全 PRNG 构成了威胁。因此,认真应对这些威胁并开发各种工具和技术以确保密码安全的伪随机数生成器 (PRNG) 不会被经典计算机和量子计算机破解变得至关重要。本文介绍了一种使用基于格的带错学习 (LWE) 原理构建有效抗量子伪随机数生成器 (QRPRNG) 的新方法。LWE 被认为是抗量子的,因为它依赖于最短向量问题和最近向量问题等问题的难度。我们的工作重点是开发一种利用线性反馈移位寄存器 (LFSR) 生成伪随机位流的 QRPRNG。为了为 QRPRNG 构建安全种子,我们使用了 LWE。所提出的 QRPRNG 将安全种子输入到 LFSR,并使用同态函数来保护 LFSR 内有限状态的安全性。我们进行了 NIST 统计测试来评估所构建的 QRPRNG 生成输出的随机性。所提出的 QRPRNG 实现了 35.172 Mbit/s 的吞吐量。
可验证延迟函数 (VDF) 是一种加密原语,设计用于在规定的时间 t 内进行计算,而不管可用的并行计算能力如何,同时在计算完成后仍然易于验证。VDF 用于各种应用,例如随机数生成和区块链共识算法,其中需要延迟以确保某些操作不会执行得太快。关于 VDF 的开创性论文“可验证延迟函数”于 2018 年由 Boneh、Bonneau、Bünz 和 Fisch 发表 [ 9 ]。在论文中,作者介绍了 VDF 的概念,并描述了它在拍卖协议、工作量证明系统和安全多方计算等各种应用中的潜在用途。第一个有效的 VDF 是由 Pietrzak [ 42 ] 和 Wesolowski [ 50 ] 提出的;这两个 VDF 都基于未知顺序群的幂运算。我们参考 [ 10 ] 对这些 VDF 进行了概述。在寻找一种同时具有量子抗性的 VDF 这一未解决的问题的驱动下,De Feo、Masson、Petit 和 Sanso [ 25 ] 使用超奇异同源链作为“顺序慢速”函数来构建他们的 VDF。然而,考虑到双线性配对的使用,这种基于同源的 VDF 不具有量子抗性,而只提供一些量子烦恼。证明同源性的知识
APSIA 是卢森堡大学 SnT 的一部分,由 Peter YA Ryan 教授领导,专门从事:ü 原语、协议的设计/分析
近期的量子通信协议不可避免地会受到信道噪声的影响,缓解这一问题主要尝试利用多方纠缠或复杂的实验技术等资源。生成多方高维纠缠并不容易。这要求探索可用当前设备实现的现实解决方案。本文特别受生成多方纠缠态的困难的启发,研究了以最小要求实现无误差信息传输。为此,我们提出了一种用于通信的新型信息编码方案。该编码方案基于这样一个事实:大多数噪声信道都会使某些量保持不变。基于这一事实,我们将信息编码在这些不变量中。这些不变量是算符期望值的函数。该信息在噪声信道中不发生改变。值得注意的是,这种方法与其他现有的纠错方案并不冲突。事实上,我们已经展示了如果对逻辑基态的选择施加适当的限制,标准量子纠错码是如何出现的。作为应用,为了说明,我们提出了一个量子密钥分发协议和一个错误免疫信息传输协议。
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