Μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογραφίας στην μετα-κβαντική εποχή σε υλικό
Οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία των κβαντικών υπολογιστών, απειλούν να καταστήσουν την σύχρονη κρυπτογραφία δημοσίου κλειδιού, πρακτικά άχρηστη. Για τον λόγο αυτό, έχει ξεκινήσει η διαδικασία υιοθέτησης καινούριων κρυπτογραφικών αλγορίθμων, που αντιστέκονται σε αυτές τις απειλές. Τα τελευταία...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2021
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/14647 |
| id |
nemertes-10889-14647 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-146472022-09-05T20:19:59Z Μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογραφίας στην μετα-κβαντική εποχή σε υλικό Study and design of cryptographic systems on hardware in the post-quantum era Τασόπουλος, Γεώργιος Tasopoulos, George Κρυπτογραφία Μετα-κβαντική κρυπτογραφία Ενσωματωμένα συστήματα Κβαντικοί υπολογιστές Κρυπτογραφία δημοσίου κλειδιού TLS Cryptography Embedded systems Quantum computers Οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία των κβαντικών υπολογιστών, απειλούν να καταστήσουν την σύχρονη κρυπτογραφία δημοσίου κλειδιού, πρακτικά άχρηστη. Για τον λόγο αυτό, έχει ξεκινήσει η διαδικασία υιοθέτησης καινούριων κρυπτογραφικών αλγορίθμων, που αντιστέκονται σε αυτές τις απειλές. Τα τελευταία χρόνια, επίσης, βλέπουμε ολοένα και περισσότερες συσκευές περιορισμένων πόρων να συνδέονται στο διαδίκτυο και την ανάγκη να το κάνουν με ασφαλή τρόπο. Το πλέον διαδεδομένο πρωτόκολο για ασφαλή επικοινωνία στο διαδίκτυο ειναι το TLS. Εμείς, σε αυτήν την εργασία, υλοποιήσαμε και μετρήσαμε τις επιδόσεις αυτών των "μετα-κβαντικών" αλγορίθμων σε τέτοιου είδους περιορισμένες συσκευές, χρησιμοποιώντας το πρωτόκολο TLS. Συγκεκριμένα υλοποι-ήσαμε την έκδοση TLS 1.3, με τους μετα-κβαντικούς αλγορίθμους Kyber, Saber και Dilithium, στο ενσωματωμένο σύστημα NUCLEO F439ZI. Καθότι δεν υπήρχε καμία προηγούμενη έρευνα για την συγκεκριμένη υλοποίηση, είδαμε ότι αυτοί οι μετα-κβαντικοί αλγόριθμοι ενώ βρίσκονται κοντά στους παραδοσιακούς στην ταχύτητα εκτέλεσης, περιορίζονται από τα μεγάλα μεγέθη των κλειδιών και των απαιτήσεων σε μνήμη. Recent advances in quantum computer technologies, challenge the current public key cryptography. Therefor, a competition is underway to adopt a new standard that will be immune to such threats. The last few years, also, we see an increase in embedded devices connecting to the Internet and, of course, the need to do it securely. The most common protocol for secure communication in the Internet, is TLS. We, in this thesis, tried to implement and measure these "post-quantum" algorithms in restrained devices, using TLS. In particular, we used TLS version 1.3, with the post-quantum algorithms, Kyber, Saber and Dilithium, in the board NUCLEOF439ZI. As there is no other research in this implementation, we saw that, although post-quantum algorithms come close to the traditional ones in matters of speed, they are restrained by their large keys and memory needs. 2021-03-09T18:05:37Z 2021-03-09T18:05:37Z 2021-02-20 http://hdl.handle.net/10889/14647 gr application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Κρυπτογραφία Μετα-κβαντική κρυπτογραφία Ενσωματωμένα συστήματα Κβαντικοί υπολογιστές Κρυπτογραφία δημοσίου κλειδιού TLS Cryptography Embedded systems Quantum computers |
| spellingShingle |
Κρυπτογραφία Μετα-κβαντική κρυπτογραφία Ενσωματωμένα συστήματα Κβαντικοί υπολογιστές Κρυπτογραφία δημοσίου κλειδιού TLS Cryptography Embedded systems Quantum computers Τασόπουλος, Γεώργιος Μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογραφίας στην μετα-κβαντική εποχή σε υλικό |
| description |
Οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία των κβαντικών υπολογιστών, απειλούν να καταστήσουν την σύχρονη κρυπτογραφία δημοσίου κλειδιού, πρακτικά άχρηστη. Για τον λόγο αυτό, έχει ξεκινήσει η διαδικασία υιοθέτησης καινούριων κρυπτογραφικών αλγορίθμων, που αντιστέκονται σε αυτές τις απειλές. Τα τελευταία χρόνια, επίσης, βλέπουμε ολοένα και περισσότερες συσκευές περιορισμένων πόρων να συνδέονται στο διαδίκτυο και την ανάγκη να το κάνουν με ασφαλή τρόπο. Το πλέον διαδεδομένο πρωτόκολο για ασφαλή επικοινωνία στο διαδίκτυο ειναι το TLS. Εμείς, σε αυτήν την εργασία, υλοποιήσαμε και μετρήσαμε τις επιδόσεις αυτών των "μετα-κβαντικών" αλγορίθμων σε τέτοιου είδους περιορισμένες συσκευές, χρησιμοποιώντας το πρωτόκολο TLS. Συγκεκριμένα υλοποι-ήσαμε την έκδοση TLS 1.3, με τους μετα-κβαντικούς αλγορίθμους Kyber, Saber και Dilithium, στο ενσωματωμένο σύστημα NUCLEO F439ZI. Καθότι δεν υπήρχε καμία προηγούμενη έρευνα για την συγκεκριμένη υλοποίηση, είδαμε ότι αυτοί οι μετα-κβαντικοί αλγόριθμοι ενώ βρίσκονται κοντά στους παραδοσιακούς στην ταχύτητα εκτέλεσης, περιορίζονται από τα μεγάλα μεγέθη των κλειδιών και των απαιτήσεων σε μνήμη. |
| author2 |
Tasopoulos, George |
| author_facet |
Tasopoulos, George Τασόπουλος, Γεώργιος |
| author |
Τασόπουλος, Γεώργιος |
| author_sort |
Τασόπουλος, Γεώργιος |
| title |
Μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογραφίας στην μετα-κβαντική εποχή σε υλικό |
| title_short |
Μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογραφίας στην μετα-κβαντική εποχή σε υλικό |
| title_full |
Μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογραφίας στην μετα-κβαντική εποχή σε υλικό |
| title_fullStr |
Μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογραφίας στην μετα-κβαντική εποχή σε υλικό |
| title_full_unstemmed |
Μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογραφίας στην μετα-κβαντική εποχή σε υλικό |
| title_sort |
μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογραφίας στην μετα-κβαντική εποχή σε υλικό |
| publishDate |
2021 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/14647 |
| work_keys_str_mv |
AT tasopoulosgeōrgios meletēkaischediasmossystēmatoskryptographiasstēnmetakbantikēepochēseyliko AT tasopoulosgeōrgios studyanddesignofcryptographicsystemsonhardwareinthepostquantumera |
| _version_ |
1771297277142368256 |
