ОЦІНКА ТА ПОРІВНЯННЯ КРИПТОПЕРЕТВОРЕНЬ ТИПУ ЕЛЕКТРОННИЙ ПІДПИС ДОДАТКОВОГО КОНКУРСУ NIST США «DIGITAL SIGNATURE SCHEMES»

Анотація

У сучасному світі розвиток квантових обчислень ставить під загрозу класичні криптографічні алгоритми, зокрема RSA, EC-DSA та DSA, які використовуються для забезпечення цифрової безпеки. Це створює необхідність розробки постквантових криптографічних рішень, здатних протистояти атакам квантових комп’ютерів. Особливо важливими є стійкі алгоритми електронного підпису, адже вони забезпечують автентифікацію, цілісність та незаперечність інформації у фінансових, юридичних та державних системах. У статті проведено аналіз та порівняння криптографічних схем електронного підпису, що беруть участь у додатковому конкурсі NIST «Digital Signature Schemes». Досліджено ключові математичні основи цих алгоритмів, зокрема криптографію на решітках, схеми на основі кодів, багатовимірні перетворення, ізогенії еліптичних кривих та методи MPC-in-the-Head. Оцінено їхню продуктивність, безпеку та ефективність у контексті постквантових загроз. Проведено детальний аналіз розмірів відкритих ключів, підписів та швидкості операцій генерації ключів, підписання й перевірки. Виявлено основні переваги та недоліки кожного з підходів, визначено перспективні напрями розвитку постквантових електронних підписів та їх можливе практичне застосування. Дослідження є актуальним у зв’язку з необхідністю переходу на нові криптографічні стандарти, що гарантуватимуть безпеку даних у майбутньому. Отримані результати дозволяють оцінити сильні та слабкі сторони розглянутих алгоритмів, а також визначити перспективні напрями подальшого розвитку постквантової криптографії.