| dc.contributor.advisor | Λιμνιώτης, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.author | Ζησιμόπουλος, Χρήστος | |
| dc.contributor.other | Zesimopoulos, Christos | |
| dc.coverage.spatial | Κύπρος | el_GR |
| dc.date.accessioned | 2020-06-26T06:43:55Z | |
| dc.date.available | 2020-06-26T06:43:55Z | |
| dc.date.copyright | 2020-06-26 | |
| dc.date.issued | 2020-05 | |
| dc.identifier.other | ΑΥΔ/2020/00061 | el_GR |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11128/4496 | |
| dc.description | Περιέχει βιβλιογραφικές παραπομπές. | el_GR |
| dc.description.abstract | Η μελέτη των κρυπτογραφικών αλγόριθμων δημοσίου κλειδιού οι οποίοι θα είναι ασφαλείς και μετά την έλευση των κβαντικών υπολογιστών, αποτελεί σημαντικό ερευνητικό πεδίο, καθώς οι σημερινοί αλγόριθμοι δημοσίου κλειδιού θα είναι επισφαλείς στο νέο τεχνολογικό περιβάλλον. Αλγόριθμοι οι οποίοι θα είναι ασφαλείς ακόμα και μετά την έλευση κβαντικών υπολογιστών ανήκουν στο χώρο της λεγόμενης μετα-κβαντικής κρυπτογραφίας, ωστόσο προκύπτουν συχνά θέματα στην υλοποίησή τους ή/και στην απόδοσή τους.
Στόχος της παρούσας διατριβής, είναι να μελετήσει, τα κρυπτογραφικά σχήματα ψηφιακών υπογραφών, στην μετα-κβαντική κρυπτογραφία. Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί σε σχήματα που βασίζονται σε κρυπτογραφικές συναρτήσεις κατακερματισμού, όπως τα σχήματα ψηφιακών υπογραφών μιας χρήσης των Lamport, Merkle, W-OTS+, Merkle Trees και XMSS. Τα σχήματα αυτά θα αναλυθούν ως προς τον τρόπο λειτουργίας τους, τα χαρακτηριστικά ασφαλείας τους και θα αξιολογηθούν ως προς την απόδοσή τους σε σημερινά συμβατικά υπολογιστικά συστήματα. Για την αξιολόγηση και συγκριτική αποτίμηση της απόδοσής τους, χρησιμοποιούμε τη προγραμματιστική βιβλιοθήκη Bouncy Castle για την υλοποίηση ορισμένων σεναρίων δοκιμών, για τη σύγκριση ενός συμβατικού αλγορίθμου (RSA ψηφιακής υπογραφής), για διάφορες παραμέτρους, και ενός γνωστού αλγορίθμου μετα-κβαντικής κρυπτογραφίας για ψηφιακή υπογραφή (XMSS).
Από τα αποτελέσματα των σεναρίων που πραγματοποιήθηκαν, συμπεραίνουμε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η επεξεργαστική ισχύς του υπολογιστή, τόσο μικρότερος είναι ο χρόνος εκτέλεσης των αλγόριθμων που δοκιμάσαμε (όπως εξάλλου αναμενόταν). Ο αλγόριθμος RSA είναι ταχύτερος από τον αλγόριθμο XMSS. Το μέγεθος της υπογραφής, επηρεάζεται στον αλγόριθμο RSA, μόνο από το μήκος των κλειδιών, ενώ στον αλγόριθμο XMSS, επηρεάζεται από το αριθμό εξυπηρέτησης υπογραφών στο σχήμα (μεγαλύτερο ύψος) και την συνάρτηση κατακερματισμού που χρησιμοποιεί ο αλγόριθμος. Συμπερασματικά, οι αλγόριθμοι μετα-κβαντικής κρυπτογραφίας ψηφιακών υπογραφών παραμένουν σαφώς πιο αργοί, ωστόσο προκύπτει ότι είναι ρεαλιστικά υλοποιήσιμοι. | el_GR |
| dc.format.extent | viii, 80 σ. ; 30 εκ. | el_GR |
| dc.language | gr | el_GR |
| dc.language.iso | gr | el_GR |
| dc.publisher | Ανοικτό Πανεπιστήμιο Κύπρου | el_GR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/closedAccess | el_GR |
| dc.subject | Κρυπτογραφία | el_GR |
| dc.subject | Cryptography | el_GR |
| dc.subject | Μετα-κβαντική κρυπτογραφία -- ψηφιακές υπογραφές | el_GR |
| dc.title | Μετα-κβαντική κρυπτογραφία: ψηφιακές υπογραφές. | el_GR |
| dc.type | Μεταπτυχιακή Διατριβή | el_GR |
| dc.description.translatedabstract | The study of public key cryptographic algorithms, that will remain secure after the advent of quantum computing is an important research field, as today’s public key algorithms will be insecure in this new technological era. Cryptographic algorithms that will be secure after the advent of quantum computing lie in the so-called class of post-quantum cryptography; however, there are still some issues in their implementation and/or their performance.
The aim of this thesis is to study the cryptographic schemes of digital signatures in post-quantum cryptography. Special attention will be paid to one-time signature schemes based on the cryptographic hash functions, such as Lamport, Merkle, W-OTS+, Merkle Trees and XMSS. These schemes will be analyzed with respect to the security features work and will be evaluated with regard to their performance. To achieve this goal, we use the Bouncy Castle programming library to implement some test scenarios for comparing a conventional digital signature algorithm (RSA) and one of the post-quantum hashing schemes (XMSS). Comparing the performance of the two algorithms with different key sizes, underlying hash functions in two different environments with different computing powers computing, we observe that RSA is always faster. Moreover, as it is expected, the underlying hardware is important in terms of efficiency. The performance of the RSA signature scheme mainly rests with the key size, whereas the XMSS algorithm depends on the height of the corresponding tree (which in turn determines the number of possible distinct one-time signatures that can be created), as well as on the underlying hash function. Concluding, post-quantum hash-based signature schemes are indeed slower that conventional digital signatures; however, even today they can be implemented in conventional computing systems. | el_GR |
| dc.format.type | pdf | el_GR |
