用於量子抵抗區塊鏈的後量子簽名鏈

買賣虛擬貨幣
金融機構將有興趣保護它們的支付門戶,以抵禦未來量子計算能力的潛在威脅。有必要使資訊系統具有“抗量子化”。基於區塊鏈的產品需要使用後量子密碼演算法來提高安全性。量子抗衡分類帳是一種加密貨幣,它力求保持在安全和功能的最前沿。““量子密碼學”,也稱為“量子金鑰分配”,將一個短共享金鑰擴充套件為一個有效的無限共享流。有必要提高後量子密碼學的效率。金融公司需要對後量子密碼學有信心。軟體公司將繼續提高後量子密碼學的可用性。當量子計算機出現時,區塊鏈的安全性就會受到威脅。執行中的密碼系統如DES、Triple DES、AES、RSA、hash-tree簽名、Merkle–Hellman揹包加密、Buchmann–Williams摘要加密、ECDSA、HFEv−等將在量子計算機上被打破。Shor演算法是量子計算機離散對數演算法,它打破了RSA、DSA和ECDSA的密碼系統。介紹量子演算法打敗了經典計算機不僅是因為它們在更快的硬體上執行,而且還因為它們在量子機械數學需要較少的步驟。量子計算機是基於量子力學所描述的亞原子粒子的行為原理而工作的。量子力學是物理學中的一個分支,它關係到亞原子粒子,如電子。電子可以同時以多種不同的狀態存在,這叫做疊加。Heisenberg不確定原理指出,一個量子系統對一個物體的動量和位置都有完全的瞭解。對動量的任何測量都會改變位置,因為觀察狀態的行為改變了它。電子可以是“糾纏”。變化到當一個人與另一個人的身體相距遙遠時,他就會影響到另一個人。為了捕捉這些複雜性,量子力學用複數概率描述了亞原子粒子的狀態。Grover證明量子計算機可以解決一個電話本搜尋問題的平方根成正比的電話簿條目數量O(√n)。量子計算已經產生影響的一個領域是加密。加密和保護交易的最廣泛使用的技術依賴於快速查詢大數的素因子的不可能性。量子計算機可以打破這種型別的加密。該演算法降低了根對稱金鑰加密的安全因素。AES - 256將提供128位的安全。找到一個原像的一個256位的雜湊函式只需要2128年時間。我們可以增加一個雜湊函式的安全或AES兩倍不是很繁重。研究人員創下了迄今為止最大數字56153的量子分解新紀錄,打破了2012年創下的143的記錄。有必要使資訊系統“量子點津抵抗者”第一個強大的加密協議原型顯示透過以下方法降低了破壞過程的速度比使用的版本多21%橢圓曲線加密。新協議的數學運算基於多項式相乘,並加入一些隨機噪聲。1994年,Peter Shor開發了一個在多項式時間內執行的整數分解的量子演算法。在後量子安全領域,有一些即將推出的產品和解決方案,涉及到靜止資料、過境資料、資料訪問、業務流程、多方驗證和多方授權。他們提出瞭解決中間人檢測、量子安全加密、網路釣魚抵抗、生物認證安全、責任和職責分離的演算法和技術。靜止資料可以被內部人或外部攻擊者攻破。過境資料可以被惡意的內部人員和外部攻擊者在網路上攔截和篡改。機密業務資料和個人識別資訊是與傳輸中的資料相關的場景。關鍵任務資料不能透過使用簡單的基於角色的訪問和基於剛性角色的控制元件進行保護。資料治理需要在整個組織中得到實施。
後量子密碼學安全解決方案中的經典問題是對交易和資料進行加密、解密、簽名和驗證。在使用<2n操作的經典計算機上,攻擊者試圖攔截和竊取安全資料(如客戶的信用卡號碼和社會保障。使用量子計算機,攻擊者有更高的處理能力和量子性像Shors這樣的演算法破解密碼系統。後量程的目標密碼設計師提高了演算法的效率和可用性,構建了新演算法的可用性。後量子加密設計師的目標是提高效率和可用性和構建usab增強基於後量子密碼學的安全解決方案需要完整的混合系統和高速抗演算法,而McEliece公鑰加密、NTRU公鑰加密和基於晶格的公鑰加密系統還沒有被量子演算法打破。後量子的重要類別密碼系統基於雜湊程式碼為基礎,基於晶格的,多元二次方程和秘密金鑰加密。它們可以同時抵抗量子計算機和經典計算機。這些系統可以與不同的通訊協議和網路進行互操作。後量子密碼學研究的目標是為了滿足密碼可用性和靈活性的要求,贏得安全專家的信任。後量子方案後量程方案保護機密性,並提供完整性、真實性和不可否認性。後量子方案相關的後量子密碼術是橢圓曲線,晶格,同源,程式碼和雜湊函式。格和基於編碼演算法需要稍微修改的NP -困難問題。他們的弱點是鍵大型矩陣。晶體結構為基礎的加密系統是本次設立和雙鋰。Kyber是一種使用代數數論的金鑰封裝機制。對於合理的安全引數,金鑰大小大約為1kb。加密和解密時間在075的順序女士 Kyber KEM似乎對後量子金鑰交換有希望。Dilithium是一種數字簽名方案,具有較好的效能。公鑰大小在1kb和簽名是2kb。計算簽名所需的平均週期數平均約為200萬,驗證用了39萬個週期。
同源是一個橢圓曲線函式,轉換到另一個。他們使用一種diffie - hellman協議。Supersingular同源diffie - hellman計劃使用金鑰是同源的鏈和公鑰曲線。同源遍歷序列的橢圓曲線。該組織結構轉型期間第一個曲線是反映在第二個isogneie。這類似於一群同態新增了一些處理幾何結構。超奇異橢圓曲線與其他超奇異曲線之間的同源性是固定的。基於同源性的密碼學的金鑰大小非常小,公鑰的金鑰大小為330位元組。基於雜湊的構造技術與良好的雜湊函式有關。雜湊簽名使用輸入到雜湊函式作為金鑰,輸出作為公鑰。基於雜湊的簽名不是後量子密碼體制,因為人們不能從雜湊中構建一個公鑰加密方案。雜湊簽名沒有空間效率。Lamport Diffie一次簽名系統訊號訊息生成統一的隨機字串並使用加密雜湊函式計算位元。連結是簽署多條訊息的技術。簽名者在簽名訊息中包括生成的公鑰在下一條訊息上簽名。驗證者檢查簽名訊息和新公鑰用於檢查下一條訊息的簽名。n訊息的簽名由所有n - 1前簽署訊息。雜湊密碼體制幫助保護後量子公鑰簽名系統。可考慮用於糾錯密碼演算法的程式碼有Goppa、alternate、GRS、Gabidulin、Reed-Muller、代數、BCH和基於圖的程式碼。最有前途的是Mceliece公鑰加密系統Goppa程式碼。Mceliece是基於解碼未知的難題糾錯程式碼。Goppa程式碼具有一種快速多項式時間譯碼演算法。Goppa程式碼,家族的私鑰生成矩陣的選擇。生成矩陣是由可逆二進矩陣和置換矩陣構成的金鑰空間。提出了Goppa碼的不同族,如廣義Reed-Solomon碼、Gabidulin碼和Reed Muller碼。利用Goppa碼的自同構群修改Pierre Loidreau。他沒有增加公鑰的大小。隨著Goppa程式碼的數量呈指數級增長,其長度為程式碼和生成多項式度,對系統的結構化攻擊將是艱難的滲透。工作因素襲擊將成倍增長。生成矩陣G的引數n,t生成G的維數和最小距離F上的碼G的公鑰密碼系統D>=2t+1。S是k×k個隨機二進位制非奇異矩陣。P是一個n×n隨機置換矩陣。SGP是由公鑰矩陣Gpub k x n矩陣計算的。私鑰是基於S,譯碼演算法DG和P的置換矩陣。為了對訊息進行加密,使用E(Gpub,t)函式,並使用D(S,DG,P)函式進行解密。後量子簽名鏈
Naor Yung簽名鏈與對訊息進行簽名相關,該訊息將具有公鑰的雜湊以簽署下一個簽名。這將建立一個相關訊息鏈。鏈的第一個節點的公鑰用作建立雜湊地址的長期公鑰。驗證一個長期公鑰是為了檢查它是否屬於對應的簽名鏈。更改以前建立的簽名是很困難的,因為連結為簽名方案提供了轉發安全性。鏈透過簽署n個新的公鑰雜湊而不是一個。這導致了一個簽名樹使前面的fork可以用於當前鏈斷了。簽名的驗證在簽名公鑰雜湊隨同它一起傳送時發生。長期的簽名地址σlt的元組一次簽名和公鑰雜湊。σlt = (σots,pkh0,…,pkhb−1)需要儲存整個簽名鏈,以使簽名中以前的每個連結鏈條類可以查一下。許多演算法依賴於具有金鑰生成、簽名和驗證演算法的簽名鏈。量子抗性區塊鏈區塊鏈是記錄與交易相關資訊的分類帳。事務由塊大小連續新增。在給定的時間段,塊是使用雜湊函式加密。沒有公共許可的區塊鏈網路允許中斷集中式播放器。公共區塊鏈確保了不可變的記錄和事務的安全性。量子計算機可以打破雜湊簽名使用肖爾的演算法。需要一個後量程安全簽名後量子方案區塊鏈的安全性。
抗量子分類帳是cryptocurrency處於前沿,努力保持安全和功能。它的特點是量子防密碼協議和一個自定義的證明的股份制。加密貨幣分類帳可以抵抗經典和量子計算攻擊。它使用了基於雜湊的抗量子性的數字簽名。價值的分類提供了一種超安全的備份儲存在發生突然推進量子計算的初始目標。the chain將在第一次迭代中提供少量的超安全事務,並保證使用壽命。基於量子抗雜湊標籤的簽名樹,如擴充套件的Merkel簽名方案和低功耗的股份證明演算法是用於量子抗差帳。擴充套件的Merkel簽名使用一次性簽名方案。這個計劃標誌著一個訊息和一個鍵。一次簽名 關鍵是習慣於簽署兩個不同的訊息這樣攻擊者就可以生成一個有效的簽名第三項資訊你有過以前沒簽過。攻擊者可以生成一個從未被批准的有效事務。一份可以使用不同的OTS每個訊息的鍵。量子安全簽名方案與。..結合基於雜湊的簽名Naor方案容鏈鎖緊裝置鎖鏈。擴充套件Naor Yung簽名方案有分組鏈事務塊的金鑰生成、簽名和驗證演算法。整個鏈條是儲存於區塊鏈和查詢一個有根的公鑰很容易。雜湊鏈受到影響a. 與有限數量的連結有關的限制這需要系統在耗盡時重新初始化。傳統的雜湊鏈需要用可重新初始化的雜湊鏈替換。可再初始化雜湊鏈有財產如果連結被耗盡。它可以安全地重新初始化為以不可抵賴的方式產生另一個雜湊鏈。這一程序可以無限期地繼續產生無限長雜湊鏈。因此,無限數量的有限長度雜湊鏈系在一起。結論

後量子密碼體制正迎頭趕上,四種型別的密碼體制橢圓曲線、格點、同基因組和雜湊簽名正引起學術界和NIST的廣泛關注。使用Goppa碼的McEliece是一種可靠的密碼系統。使用Shor演算法變體,量子計算機支援區塊鏈的安全性。量子密碼可以保護分組鏈和事務。使用後量子密碼術的量子金鑰分發有助於保護分組鏈。區塊鏈社羣正在積極尋求創新技術來解決量子計算的程序能力。


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