КРИПТОЛОГІЯ / CRYPTOLOGY ОГЛЯД СУЧАСНИХ МЕТОДІВ КВАНТОВОЇ ТА ПОСТ-КВАНТОВОЇ КРИПТОГРАФІЇ

unpublished
РЯБИЙ Мирослав Олександрович, к.т.н. Рік та місце народження: 1987 рік, с. Салиха, Київська область, Україна. Освіта: Національний авіаційний університет, 2009 рік. Посада: завідувач кафедри організації комплексного захисту інформації з 2013 року. Наукові інтереси: інформаційна безпека, криптографія, квантова криптографія. Публікації: більше 40 наукових публікацій, серед яких наукові статті, матеріали та тези доповідей на конференціях, патенти. Анотація. Квантовий комп'ютер може зруйнувати
more » ... оже зруйнувати більшість, якщо не всі традиційні криптосистеми, що використовуються на практиці, а саме, всі системи на основі задачі факторизації цілих чисел (наприклад RSA) або завдання дискретного логарифмування (як традиційних, так і на еліптичних кривих Діффі-Хеллмана і DSA; а також всю криптографію, засновану на спаровуваннях). Деякі класичні криптосхеми, що базуються на обчислювально-складних завданнях, сильно відрізняються від зазначених вище і їх набагато складніше вирішити, вони залишаються незалежними від квантових обчислень. У даній роботі проведено огляд методів захисту інформації на базі квантових та пост-квантових технологій. Для кожного з методів захисту інформації на базі квантових технологій наведено переваги та недоліки. Описано системи пост-квантової криптографії на основі теорії ґраток. Результати проведеного огляду дозволяють формалізувати напрями подальших досліджень пост-квантових методів та розробки нових ефективних систем захисту інформації з використанням квантових технологій. Ключові слова: захист інформації, квантова криптографія, пост-квантова криптографія, квантовий розподіл ключів, квантовий комп'ютер, криптографія на основі теорії ґраток. Вступ Основним завданням криптографії було виключно забезпеченням конфіденційності повідом-лень (тобто шифруванням)-перетворенням повідомлень із зрозумілої форми в незрозумілу і зворотне відновлення на стороні одержувача, роблячи його неможливим для прочитання для того, хто перехопив або підслухав без секретного ключа, необхідного для дешифровки повідомлення. З часом сфера застосування криптографії розширилася і включає не лише таємну передачу повідомлень, але і методи перевірки цілісності повідомлень, іденти-фікації відправника / одержувача (аутентифікація), цифрові підписи, інтерактивні підтвердження, та технології безпечного спілкування тощо [1]. На початку ХХІ ст. було виявлено тісний взаємозв'язок між інформатикою та фізикою. Успіх у вирішенні багатьох завдань, які на перший погляд мали відношення лише до інформаційних технологій та захисту інформації, може бути досягнутий суто фізичним шляхом. Після чого перед вченими стало два питання: наскільки великі можливості квантових алгоритмів; чи можливе створення пристроїв, що реалізують ці алгоритми. У 60-ті роки XX ст., коли бурхливими темпами почали розвиватися інформаційні технології та обчислювальна техніка, зародилася нова наука-квантова теорія інформації. Вона вивчає квантово-механічні стани і їх здатність брати участь у процесі перенесення і обробки інформації. Квантова теорія є математичною моделлю сучасного уявлення про фізичні властивості навколишнього світу і фізичних систем, з яких він складається [2]. Сьогодні квантовий комп'ютер може зруйнувати більшість, якщо не всі традиційні криптосистеми, що використовуються на практиці, а саме, всі системи на основі задачі факторизації цілих чисел (наприклад RSA) або завдання дискретного логарифмування (як традиційних, так і на еліптичних кривих Діффі-Хеллмана і DSA; а також всю криптографію, засновану на спаровуваннях). Хоча існують механізми класичної криптографії, які не піддаються дії квантових комп'ютерів. Деякі класичні криптосхеми, що базуються на обчислювально-складних завданнях, сильно відрізняються від зазначених вище і їх набагато складніше вирішити, вони залишаються незалежними від квантових обчислень. Термін «пост
fatcat:wbl22k4kajafdpyqj7gmcrergy