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Num contexto em que os computadores quânticos avançam a passos largos, torna-se cada vez mais evidente a preocupação com a segurança dos algoritmos clássicos de criptografia. Especialmente com as previsões de que, nos próximos 10 anos, os computados quânticos poderem abalar os fundamentos da criptografia clássica. Este trabalho propõe-se a analisar e integrar algoritmos pós-quânticos nas bibliotecas Cryptography e AsyncIO em Python, antecipando a possibilidade de os algoritmos tradicionais se tornarem vulneráveis face à evolução da computação quântica. Na presente dissertação, conduz-se uma análise abrangente da evolução dos algoritmos ao longo dos últimos rounds do concurso Post-Quantum Cryptography Standardization do NIST. Este concurso tem sido um impulsionador significativo para o desenvolvimento e aprimoramento de algoritmos pósquânticos, estabelecendo standards para a segurança digital no contexto da computação quântica. A pesquisa abrange não apenas o progresso técnico observado nos algoritmos, mas também a resposta e as orientações fornecidas por organizações influentes, como IETF e ENISA, que desempenham papéis fundamentais na definição de diretrizes para a segurança da informação. A abordagem inclui a avaliação da segurança e desempenho, concentrando-se nos algoritmos de Key Encapsulation Mechanisms (KEM) para estudar os tempos de geração, encapsulamento e desencapsulamento. Da mesma forma, são analisados os tempos de geração do par de chaves, assinatura e verificação em algoritmos de Signature Schemes (SIG). A integração dos algoritmos pós-quânticos na biblioteca Cryptography em Python revelou-se um desafio, visto que esta biblioteca não oferece suporte nativo para tais algoritmos. Para superar essa limitação, foi necessário recorrer à biblioteca LiboQS-Python, um wrapper que possibilita a incorporação dos algoritmos pós-quânticos no módulo assimétrica da biblioteca Cryptography. Além disso, ao integrar esses algoritmos com a biblioteca AsyncIO em Python, foi imperativo substituir o OpenSSL padrão pelo OQSOpenSSL. Isso se deve ao fato de o OpenSSL convencional não oferecer suporte adequado para assinaturas e certificados de algoritmos pós-quânticos, principalmente devido às suas dimensões substanciais. Além da componente teórica, a dissertação aborda os desafios práticos da implementação desses algoritmos em Smart Cards, com especial ênfase no Cartão de Cidadão. São exploradas as limitações de memória RAM e a ausência de aceleradores apropriados para algoritmos pós-quânticos. Este trabalho não apenas contribui para uma compreensão aprofundada da criptografia pós-quântica, mas também aborda os desafios práticos enfrentados ao implementar esses algoritmos em diferentes ambientes, como bibliotecas Python e Smart Cards.
Post-quantum cryptography, Avaliação de desempenho, Classical cryptographic, Cryptography, Smart cards, LiboQS, AsyncIO, Criptografia clássica, SIG, KEM, Criptografia pós-quântica
Post-quantum cryptography, Avaliação de desempenho, Classical cryptographic, Cryptography, Smart cards, LiboQS, AsyncIO, Criptografia clássica, SIG, KEM, Criptografia pós-quântica
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