एनआईएसटी ने क्वांटम कंप्यूटरों के लिए प्रतिरोधी एल्गोरिथम प्रतियोगिता के विजेताओं की घोषणा की

कुछ दिन पहले यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी। (एनआईएसटी) जारी किया गया एक घोषणा के माध्यम से"क्रिप्टो एल्गोरिदम" के विजेता क्वांटम कंप्यूटर में चयन के लिए प्रतिरोधी।

प्रतियोगिता छह साल पहले आयोजित की गई थी और पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी एल्गोरिदम का चयन करना है मानकों के रूप में पदोन्नति के लिए उपयुक्त। प्रतियोगिता के दौरान, संभावित कमजोरियों और कमजोरियों की तलाश में स्वतंत्र विशेषज्ञों द्वारा अंतरराष्ट्रीय शोध टीमों द्वारा प्रस्तावित एल्गोरिदम का अध्ययन किया गया था।

विजेता सार्वभौमिक एल्गोरिदम के बीच जिनका उपयोग कंप्यूटर नेटवर्क में सूचना के प्रसारण की सुरक्षा के लिए किया जा सकता है क्रिस्टल-काइबर है, जिनकी ताकत अपेक्षाकृत छोटा कुंजी आकार और उच्च गति है।

विज्ञापन में क्रिस्टल-काइबर को मानकों में बदलने के लिए अनुशंसित किया जाता है। CRYSTALS-Kyber के अलावा, चार अन्य आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले एल्गोरिदम, BIKE, Classic McEliece, HQC और SIKE को सुधार की आवश्यकता के रूप में पहचाना गया है।

इन एल्गोरिदम के लेखकों के पास 1 अक्टूबर तक विनिर्देशों को अपडेट करने और कार्यान्वयन में कमियों को खत्म करने का अवसर है, जिसके बाद उन्हें फाइनलिस्ट में भी शामिल किया जा सकता है।

एनआईएसटी पीक्यूसी मानकीकरण प्रक्रिया के तीसरे दौर के दौरान सावधानीपूर्वक विचार करने के बाद, एनआईएसटी ने मानकीकरण के लिए चार उम्मीदवार एल्गोरिदम की पहचान की है। एनआईएसटी ज्यादातर उपयोग के मामलों के लिए लागू करने की सिफारिश करता है कि मुख्य एल्गोरिदम क्रिस्टल-काइबर (प्रमुख प्रतिष्ठान) और क्रिस्टल-डिलिथियम (डिजिटल हस्ताक्षर) हैं। इसके अलावा, फाल्कन और SPHINCS+ हस्ताक्षर योजनाओं को भी मानकीकृत किया जाएगा।

डिजिटल सिग्नेचर के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए एल्गोरिदम में से, CRYSTALS -Dilithium, FALCON और SPHINCS+ बाहर खड़े हैं। क्रिस्टल-डिलिथियम और फाल्कन एल्गोरिदम अत्यधिक कुशल हैं।

डिजिटल हस्ताक्षर के लिए मुख्य एल्गोरिथम के रूप में क्रिस्टल-डिलिथियम की सिफारिश की जाती है, जबकि फाल्कन उन समाधानों पर ध्यान केंद्रित करता है जिनके लिए न्यूनतम हस्ताक्षर आकार की आवश्यकता होती है। SPHINCS+ हस्ताक्षर आकार और गति के मामले में पहले दो एल्गोरिदम से पिछड़ गया, लेकिन फाइनलिस्ट के बीच एक विकल्प के रूप में छोड़ दिया गया था, क्योंकि यह पूरी तरह से अलग गणितीय सिद्धांतों पर आधारित है।

विशेष रूप से, एल्गोरिदम CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium और FALCON नेटवर्क थ्योरी प्रॉब्लम सॉल्विंग पर आधारित क्रिप्टोग्राफिक विधियों का उपयोग करते हैं, जिसका समाधान समय पारंपरिक और क्वांटम कंप्यूटरों में भिन्न नहीं होता है। SPHINCS+ एल्गोरिथम हैश-आधारित क्रिप्टोग्राफ़िक तकनीकों को लागू करता है।

समीक्षा के लिए बने रहने वाले सार्वभौमिक एल्गोरिदम भी अन्य सिद्धांतों पर आधारित हैं: BIKE और HQC बीजगणितीय कोडिंग सिद्धांत और रैखिक कोड के तत्वों का उपयोग करते हैं, जिनका उपयोग त्रुटि सुधार योजनाओं में भी किया जाता है।

CRYSTALS-KYBER (कीइंग) और CRYSTALS-Dilithium (डिजिटल हस्ताक्षर) को उनकी मजबूत सुरक्षा और उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए चुना गया था, और NIST द्वारा अधिकांश अनुप्रयोगों में अच्छा प्रदर्शन करने की उम्मीद की जाती है। फाल्कन को एनआईएसटी द्वारा भी मानकीकृत किया जाएगा, क्योंकि ऐसे उपयोग के मामले हो सकते हैं जहां क्रिस्टल-डिलिथियम हस्ताक्षर बहुत बड़े होते हैं। इसके अतिरिक्त, हस्ताक्षर के लिए केवल जाली सुरक्षा पर निर्भर होने से बचने के लिए SPHINCS+ को मानकीकृत किया जाएगा। NIST SPHINCS+ के एक संस्करण पर अधिकतम हस्ताक्षरों की एक छोटी संख्या के साथ सार्वजनिक टिप्पणी का अनुरोध करता है।

एनआईएसटी इन एल्गोरिदम में से एक को और मानकीकृत करने का इरादा रखता है पहले से चुने गए जाली सिद्धांत-आधारित क्रिस्टल-काइबर एल्गोरिथम का विकल्प प्रदान करने के लिए।

SIKE एल्गोरिथ्म सुपरसिंगुलर आइसोजेनी (सुपरसिंगुलर आइसोजेनिक ग्राफ में गोलाकार) के उपयोग पर आधारित है और इसे मानकीकरण के लिए एक उम्मीदवार भी माना जाता है, क्योंकि इसमें सबसे छोटा कुंजी आकार होता है। क्लासिक मैकएलीस एल्गोरिथम फाइनलिस्टों में से है, लेकिन सार्वजनिक कुंजी के बड़े आकार के कारण इसे अभी तक मानकीकृत नहीं किया जाएगा।

नए क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिदम को विकसित और मानकीकृत करने की आवश्यकता इस तथ्य के कारण है कि क्वांटम कंप्यूटर, जो हाल ही में सक्रिय रूप से विकसित हो रहे हैं, एक प्राकृतिक संख्या को प्रमुख कारकों (आरएसए, डीएसए) में विघटित करने और अंडाकार वक्र के बिंदुओं के असतत लघुगणक की समस्याओं को हल करते हैं। . (ईसीडीएसए), जो आधुनिक सार्वजनिक कुंजी असममित एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम के अंतर्गत आता है और शास्त्रीय प्रोसेसर पर प्रभावी ढंग से हल नहीं किया जा सकता है।

विकास के वर्तमान चरण में, क्वांटम कंप्यूटर की क्षमताएं वर्तमान शास्त्रीय एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम और सार्वजनिक कुंजी-आधारित डिजिटल हस्ताक्षर जैसे ईसीडीएसए को तोड़ने के लिए पर्याप्त नहीं हैं, लेकिन यह माना जाता है कि स्थिति 10 वर्षों में बदल सकती है और यह आवश्यक है क्रिप्टोसिस्टम के नए मानकों के हस्तांतरण के लिए आधार तैयार करें।

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