Praktische toepassing van post-quantum cryptografie

De ontwikkeling van kwantumcomputers vormt een aanzienlijke bedreiging voor de huidige cryptografische infrastructuur, aangezien de huidige publieke sleutel coderingsstandaarden kunnen worden gebroken met een voldoende grote kwantumcomputer. Dit besef leidde ertoe dat het Amerikaanse standaardisatie instituut NIST in 2017 begon met een standaardisatie proces voor post-quantum cryptografie (d.w.z. cryptografie die veilig is tegen kwantumcomputers).

Onlangs werden 4 versleutelingsschema's geselecteerd om door te gaan naar de laatste ronde (inclusief ons ontwerp). Er is echter nog een lange weg te gaan van standaardisatie naar veilige en efficiënte toepasbaarheid van de nieuwe standaard. Een belangrijke open vraag is hoe de standaardisatiekandidaten veilig kunnen worden geïmplementeerd, zelfs in de context van nevenkanaalaanvallen (d.w.z. aanvallen die gebruikmaken van fysieke eigenschappen van berekeningen, zoals energieverbruik).

Dit project beoogt een veilige en efficiënte implementatie van post-quantum cryptografie in real-world toepassingen. De eerste stap is het ontwerpen van beschermingsmechanismen tegen nevenkanaalaanvallen. Daarna wordt verder gewerkt aan codering voor applicatiespecifieke doelen, vooral in omgevingen met beperkte middelen. Dit werk verwacht een vraag naar efficiëntere toepassingsspecifieke ontwerpen nadat een generieke standaard is geselecteerd. Ten slotte zullen we de toepasbaarheid van onze resultaten op andere gebieden in cryptografie onderzoeken.