Реалізація та дослідження методів пост-квантової криптографії для розподілених систем авторизації

Автор: Мазепа Олег Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системне проектування
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Мазепа О. А., Фармага І. В. (керівник). Аналіз та реалізація застосування методів пост-квантової криптографії для розподілених систем авторизації – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Розширена анотація. Розвиток квантових технологій ставить під загрозу безпеку традиційних криптосистем, що використовуються сьогодні. Пост-квантова криптографія пропонує алгоритми, стійкі до можливих майбутніх квантових атак. Одним з ключових застосувань пост-квантової криптографії є автентифікація та авторизація користувачів у розподілених системах. Метою роботи є вивчення та підвищення ефективності алгоритмів квантового розподілу ключів (QKD), зосереджуючись на їх здатності гарантувати безпечний зв’язок у цифрових системах.. Для досягнення мети необхідно вирішити ряд задач: детально дослідити етапи квантового розподілу ключів; проаналізувати методи ефективного моделювання та впровадження системи контролю якості в цифровому середовищі; проаналізувати вплив підслуховування на безпеку систем QKD; розробити моделі комунікаційної архітектури з використанням переваг квантової криптографії; змоделювати протокол BB84; виконати аналіз ефективності QKD для безпечного зв’язку. Об’єктом дослідження є оцінка пост-квантових безпечних методів автентифікації, придатних для квантового розподілу ключів. Предметом дослідження є алгоритми та протоколи квантового розподілу ключів. Методом дослідження є імітаційне моделювання та аналіз ефективності. Новизною дослідження є розробка моделей комунікаційної архітектури з використанням QKD та аналіз ефективності протоколів QKD для забезпечення безпечного зв’язку. Практична цінність полягає в отриманих результатах, які можуть мати значні наслідки для широкого кола галузей, пропонуючи надійне рішення для зростаючого виклику кіберзагроз. Особистии? внесок магістранта полягає в розробці архітектурної імітаційної моделі, реалізації протоколу BB84 та аналізі ефективності QKD для безпечного зв’язку. Ключові слова – автентифікація, авторизація, BB84, квантовий розподіл ключів, криптоаналіз, криптогарфія, пост-квантовий. Architecture and protocols of the future European quantum key distribution network / Mehrdad Dianati, Romain Alle?aume, Maurice Gagnaire, and Xuemin (Sherman) ShenMilton. // John Wiley & Sons, Ltd., Paris, France, security comm. networks – 2008. Secure Communication Using Cryptography and Covert Channel / Tamer S.A. Fatayer // Computer and Network Security – 2020 A Method for Obtaining Digital Signatures and Public-Key Cryptosystems / R.L. Rivest, A. Shamir, L. Adleman // Communications of the ACM, Volume 21, Issue 2, New York – 1 February 1978 Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing. / C. H. Bennett and G. Brassard. // IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing, New York – 1984.