Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ Universidade do Minh...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
addClaim

Security and performance analysis of the chosen algorithms in the NIST-PQC standartization process

Authors: Rodrigues, João Carlos Pereira;

Security and performance analysis of the chosen algorithms in the NIST-PQC standartization process

Abstract

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.

Country
Portugal
Related Organizations
Keywords

Post-quantum cryptography, Avaliação de desempenho, Classical cryptographic, Cryptography, Smart cards, LiboQS, AsyncIO, Criptografia clássica, SIG, KEM, Criptografia pós-quântica

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Green