Метод побудови обґрунтовано стійких симетричних NTRU-подібних шифросистем

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorМатійко, Александра Андріївна
dc.contributor.authorОлексійчук, Антон Миколайович
dc.date.accessioned2023-04-16T12:48:26Z
dc.date.available2023-04-16T12:48:26Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractАсиметричні NTRU-подібні шифросистеми відносяться до найшвидших сучасних постквантових криптосистем. Вони будуються на основі простих (з погляду складності реалізації) перетворень у кільцях зрізаних поліномів та за умови належного вибору їхніх параметрів забезпечують потрібну стійкість відносно відомих атак. Стійкість таких шифросистем базується на складності знаходження коротких векторів у певних решітках в евклідовому просторі. До NTRU-подібних (або близьких до них типу Learning With Errors) криптосистем відноситься майже третина усіх постквантових криптографічних алгоритмів, представлених на конкурс NIST зі стандартизації постквантових криптопримітивів. Поряд з тим, є актуальною задача створення симетричних криптосистем, стійкість яких (аналогічно асиметричним) базується на складності розв’язання єдиної обчислювально складної задачі. На сьогодні відомо тільки одну симетричну NTRU-подібну шифросистему –NTRUCipher, яка виявляється не стійкою відносно певних атак на основі підібраних відкритих текстів. Метою цієї статті є розробка методу побудови симетричних NTRU-подібних шифросистем, які є обґрунтовано стійкими відносно зазначених атак (CPA-стійкими). Доведено, що стійкість запропонованих шифросистем базується на складності розв’язання задачі, відомої як Decision-Ring-LWE, що є однією з еталонних обчислювально складних задач у решітковій криптографії. Показано, що на відміну від раніше відомої шифросистеми NTRUCipher, запропоновані шифросистеми мають обґрунтовану стійкість відносно атак на основі підібраних відкритих повідомлень. При цьому запропоновані шифросистеми мають ту ж саму довжину секретного ключа, що і шифросистема NTRUCipher. Наведено алгоритм вибору параметрів запропонованих шифросистем, які забезпечують їхню стійкість на заздалегідь визначеному рівні. Зазначено, що час зашифрування чи розшифрування повідомлень у запропонованих шифросистемах є порівняним з відповідним часом у криптосистемі NTRU Prime, яка є одним з фіналістів конкурсу NIST зі створення нових постквантових криптографічних стандартів.uk
dc.description.abstractotherAsymmetric NTRU-like encryption schemes are among the fastest modern post-quantum cryptosystems. They are designed on simple (from the point of view of implementation complexity) transformations in truncated polynomials rings and provide required security against well-known attacks if their parameters are properly chosen. The security of such encryption schemes is based on the difficulty of finding short vectors in certain lattices in Euclidean space. Almost a third of all post-quantum cryptographic algorithms submitted to the NIST competition for standardization of post-quantum cryptographic primitives belong to NTRU-like (or close to them as Learning With Errors) cryptosystems. Along with that, an actual task is to create symmetric cryptosystems, the security of which (similarly to asymmetric ones) is based on the complexity of solving only one computationally hard problem. As of now, the only one symmetric NTRU-like encryption scheme is known that is not secure against certain chosen plaintexts attacks –NTRUCipher.The purpose of this article is to develop a method for design symmetric NTRU-like cipher systems that are secure against specified attacks (CPA secure).It is shown that the security of proposed encryption schemes is based on the hardness of theDecision-Ring-LWE problem, which is one of the well-known computationally hard problems in lattice-based cryptography. It is shown that, unlike the previously known NTRUCipher encryption scheme, the proposed encryption schemes are secure against chosen-plaintext attacks. Concurrently, the proposed encryption schemes have the same secret key length as the NTRUCipher encryption scheme.An algorithm for choosing the parameters that ensure the security of proposed encryption schemes at a predetermined level, is presented. It is shown that the time of encryption or decryption messages in proposed encryption schemes is comparable to the corresponding time in the NTRU Prime cryptosystem, which is one of the finalists in the NIST competition of design new post-quantum cryptographic standards.uk
dc.format.pagerangePp. 165-176uk
dc.identifier.citationМатійко, А. Метод побудови обґрунтовано стійких симетричних NTRU-подібних шифросистем / Матійко Александра Андріївна, Олексійчук Антон Миколайович // Information Technology and Security. – 2022. – Vol. 10, Iss. 2 (19). – Pp. 165–176. – Bibliogr.: 24 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-1031.2022.10.2.270406
dc.identifier.issn2411-1031
dc.identifier.orcid0000-0002-6947-5958uk
dc.identifier.orcid0000-0003-4385-4631uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/54616
dc.language.isoukuk
dc.publisherInstitute of Special Communication and Information Protection of National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”uk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.relation.ispartofInformation Technology and Security : Ukrainian research papers collection, 2022, Vol. 10, Iss. 2 (19)uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectpost-quantum cryptographyuk
dc.subjectsymmetric encryption schemeuk
dc.subjectsecurity proofuk
dc.subjectпостквантова криптографіяuk
dc.subjectсиметрична шифросистемаuk
dc.subjectNTRUCipheruk
dc.subjectNTRU Primeuk
dc.subjectобґрунтування стійкостіuk
dc.subject.udc004.056.55:003.26.09uk
dc.titleМетод побудови обґрунтовано стійких симетричних NTRU-подібних шифросистемuk
dc.title.alternativeMethod for design secure symmetric NTRU-like encryption schemesuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
270406-636701-1-10-20230329.pdf
Розмір:
607.75 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information Technology and Security, Vol. 10, Iss. 2 (19)