Аналіз алгоритму направленого шифрування NTRU Prime IIT Ukraine з урахуванням відомих атак
Ключові слова:
шифрування, направлене шифрування, фактор-кільцеАнотація
Розглянуто сучасні криптографічні перетворення типу асиметричне направлене шифрування, а саме – NTRU-подібні криптографічні системи. На основі існуючих криптографічних перетворень цього типу (криптографічні алгоритми NTRU (ANSI X9.98-2010) та NTRU Prime) створено нову криптографічну систему NTRU Prime IIT Ukraine. Наведено короткий опис цієї криптографічної системи та проведено аналіз її стійкості до відомих атак. В кінці роботи зроблено висновки та наведено рекомендації щодо особливостей, переваг та можливості застосування нового криптографічного асиметричного алгоритму направленого шифрування NTRU Prime IIT Ukraine.
Посилання
ETSI GR QSC 001 V.1.1.1 (2016-07). Quntum-Safe Cryptography (QSC); Quantum-safe algorithmic framework. [Electronic resource]. – Access mode: https://portal.etsi.org/webapp/workProgram/Report_WorkItem.asp?wki_id =46690.
Koblitz Neal A riddle wrapped in an enigma / Neal Koblitz, Alfred J. Menezes // – Access mode: https://eprint.iacr.org/2015/1018.pdf.
Lily Chen Report on Post-Quatum Cryptography. NISTIR 8105 (DRAFT) / Lili Chen, Stephen Jordan, Yi-Kai-Liu, Dustin Moody, Rene Peralta, Ray Perlner, Daniel Smith-Tone // – Access mode: http://csrc.nist.gov/publications/drafts/nistir-8105/nistir_8105_draft.pdf.
Mosca M. “Setting the Scene for the ETSI Quantum-safe Cryptography Workshop” / M. Mosca // E-proceedings of “1st Quantum-Safe-Crypto Workshop”, Sophia Antipolis, Sep 26-27, 2013. – Access mode: http://docbox.etsi.org/Workshop/ 2013/201309_CRYPTO/eproceedings_Crypto_2013.pdf.
Post-quantum crypto project. [Electronic resource]. – Access mode: http://csrc.nist.gov/groups/ST/post-quantum-crypto/index.html.
Proposed Submission Requirements and Evaluation Criteria for the Post-Quantum Cryptography Standardization Process. [Electronic resource]. – Access mode: http://csrc.nist.gov/groups/ST/post-quantum-crypto/documents/call-for-proposals-draft-aug-2016.pdf.
Quantum Safe Cryptography and Security. An introduction, benefits, enablers and challenges Access mode: http://www.etsi.org/images/files/ETSIWhitePapers/QuantumSafeWhitepaper.pdf.
American National Standard for Financial Services – Lattice-Based Polynomial Public Key Establishment Algorithm for the Financial Services Industry – ANSI X9.98–2010, 2010. – 284 p.
Daniel J. Bernstein, Chitchanok Chuengsatiansup, Tanja Lange, Christine van Vredendaal: NTRU Prime. – Access mode: https://ntruprime.cr.yp.to/ntruprime-20160511.pdf.
Kachko O. G. The optimization of NTRU-like algorithm for asymmetric encryption with “inconvenient parameters” / O. G. Kachko, L. V Makutonina, O. S. Akolzina //. Mathematical and computer modeling. Series: Engineering, 15 (2017), 79–85. (in Ukrainian)
Hoffstein J. NTRU: a ring based public key cryptosystem / J. Hoffstein, J. Pipher, J. H. Silverman // Algorithmic Number Theory, Third International Symposium, Portland, Oregon, USA, June 21 – 25, 1998. – Proceedings. – Springer, 1998. – P. 267–288.
Campbell P., Groves M., Shepherd D. SOLYLOQUI: a cautionary tale, 2014. – Access mode: http:docbox.etsi.org /Workshop/2014/201410_CRYPTO/S07_Systams_and_Ayyacks/S07_Groves_Annex.pdf.
Howgrave-Graham N. A hibrid lattice-reduction and the meet-in-the-midle attack against NTRU / N. Howgrave-Graham // Ad-vances in Cryptology – CRYPTO 2007. – Proceedings. – Springer-Verlag. – 2007. – P. 150–169.
Howgrave-Graham N. A meet-in-the-midle attack on an NTRU private key / N. Howgrave-Graham, J. H. Silverman, W. Whyte // Technical report, NTRUCryptosystems, June 2003. Report, 2003.
Coppersmith D. Lattice attack on NTRU / D. Coppersmith, A. Shamir // Advances in Cryptology – EUROCRYPT’97. – Proceedings. – Springer-Verlag. – 1997. – P. 52–61.
Wunderer Th. Revising the hibrid attack: improved analysis and refined security estimates. – Access mode: http://eprint.iacr.org /2016/733.
Babai L. On Lova’sz’ lattice reduction and the nearest lattice point problem / L. Babai // Combinatorica. – 1986. – Vol. 5. – № 6(11). – P. 1–13.
Hoffstein J., Pipher J., Schanck J.M., Silverman J.H., Whyte W., Zhang Z. Choosing parameters for NTRUEncrypt. – Access mode: http://eprint.iacr.org/2015/708.
Chen Y. BKZ 2.0: better lattice security estimates / Y. Chen, P.Q. Nguyen // Advances in Cryptology – ASIACRYPT 2011. – Proceedings. – Springer-Verlag. – 2011. – P. 1–20.
Gorbenko Yu. I. Special'na tema / Yu. I. Gorbenko, R. S. Ganzja // Zbirnyk naukovyh prac', vyp.2(22) Special'ni telekomu-nikacijni systemy ta zahyst informacii', prym. №59 DSSZZI Ukrai'ny. – S. 17–26.
Gorbenko Yu. I. Analiz stijkosti populjarnyh kryptosystem proty kvantovogo kryptoanalizu na osnovi algorytmu Grovera / Yu. I. Gorbenko, R. S. Ganzja // Zahyst informacii': Naukovo-praktychnyj zhurnal, 2014. – Tom 16, №2. – S. 106–112.
Gorbenko Yu. I. Analiz shljahiv rozvytku kryptografii' pislja pojavy kvantovyh komp’juteriv / Ju. I. Gorbenko, R. S. Ganzja // Visnyk Nacional'nogo universytetu «L'vivs'ka Politehnika». Serija «Komp’juterni systemy ta merezhi», 2014. – № 806. – S. 40–49.
J. Silverman and A. Odlyzko, NTRU Report 004, Version 2, A Meet-The Middle Attack on an NTRU Private Key, Technical Report, NTRU Cryptosysytems, (2003).
A Chosen-Ciphertext Attack against NTRU. [Electronic resource]. – Access mode: http://www.iacr.org/archive/crypto2000/18800021/18800021.pdf.
Information technology – Security techniques – Digital signature schemes giving message recovery – Part 2: Integer factorization based mechanisms: ISO/IEC 9796-2:2010. – 54 p.
IBM Raises the Bar with a 50-Qubit Quantum Computer. [Electronic resource]. – Access mode: https://www.technolo-gyreview.com/s/609451/ibm-raises-the-bar-with-a-50-qubit-quantum-computer/?utm_campaign=add_this&utm_source=twit-ter&utm_medium=post.
Sozdan pervyi kvantovyi komp'yuter na 53 kubitakh. [Electronic resource]. – Access mode: https://hightech.fm/2017/11/30/53-qubit.
