SO SÁNH ĐỘ AN TOÀN VÀ HIỆU NĂNG CỦA LƯỢC ĐỒ CHỮ KÝ SỐ  MỘT LẦN W-OTS VÀ W-OTS+

Nguyễn Văn Nghị; Phạm Thị Hiên; Đinh Văn Hùng; Lê Thị Bích Hằng

doi:10.34238/tnu-jst.8519

SO SÁNH ĐỘ AN TOÀN VÀ HIỆU NĂNG CỦA LƯỢC ĐỒ CHỮ KÝ SỐ MỘT LẦN W-OTS VÀ W-OTS+

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 10/08/23 Ngày hoàn thiện: 17/10/23 Ngày đăng: 17/10/23

Các tác giả

1. Nguyễn Văn Nghị , Học viện Kỹ thuật mật mã
2. Phạm Thị Hiên, Học viện Kỹ thuật mật mã
3. Đinh Văn Hùng, Học viện Kỹ thuật mật mã
4. Lê Thị Bích Hằng, Học viện Kỹ thuật mật mã

Tóm tắt

Với sự phát triển nhanh chóng của máy tính lượng tử thì thuật toán Shor có thể phá vỡ hết các lược đồ chữ ký số phổ biến hiện nay như RSA, ECDSA, EdDSA trong thời gian đa thức. Chính vì vậy, các lược đồ chữ ký số hậu lượng tử được phát triển nhằm kháng lại tấn công này. Lược đồ chữ ký số dựa trên hàm băm mật mã là một trong các lược đồ chữ ký số hậu lượng tử đang được quan tâm và có nhiều công trình công bố. Trong đó hai lược đồ chữ ký số một lần W-OTS và W-OTS+ được phát triển và là nền tảng để xây dựng các lược đồ chữ ký số hậu lượng tử tân tiến hơn sau này như XMSS hay SPHINCS+. Mục tiêu của bài báo này đi phân tích, so sánh độ an toàn và hiệu năng cài đặt thực nghiệm của hai lược đồ chữ ký số W-OTS và W-OTS+ dựa trên phương pháp nghiên cứu là tổng hợp từ các tài liệu công bố và cài đặt thực nghiệm bằng ngôn ngữ lập trình Python. Các kết luận về sự an toàn của hai lược đồ này trong bài báo được trích dẫn từ các công trình khác và cũng có kết luận là đóng góp của riêng chúng tôi.

Từ khóa

Lược đồ ký số một lần; Hàm băm mật mã; WOTS; WOTS+; Độ an toàn; Hiệu năng

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] K. Chalkias, J. Brown, M. Hearn, T. Lillehagen, I. Nitto, and T.Schroeter, “Blockchained Post-Quantum Signatures,” IEEE International Conference on Internet of Things (iThings) and IEEE Green Computing and Communications (GreenCom) and IEEE Cyber, Physical and Social Computing (CPSCom) and IEEE Smart Data (SmartData), 2018, pp. 1196 – 1203.

[2] J. S. Coron, “Optimal Security Proofs for PSS and Other Signature Schemes,” International Conference on Cryptology in Euro – EUROCRYPT, 2002, pp. 272–287.

[3] D. Johnson, A. Menezes, and Vanstone, “The Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA),” International Journal of Information Security, vol. 1, pp. 36–63, 2001.

[4] Y. Romailler and S. Pelissier, “Practical Fault Attack against the Ed25519 and EdDSA Signature Schemes,” Workshop on Fault Diagnosis and Tolerance in Cryptography (FDTC), 2017, pp. 1-22.

[5] Federal Information Processing Standards Publication, “Digital Signature Standard (DSS),” 2023. [Online]. Available: https://doi.org/10.6028/NIST.FIPS.186-5. [Accessed Jul. 18, 2023].

[6] V. Srivastava, A. Baksi, and S. K. Debnath, “An Overview of Hash Based Signatures,” Cryptology ePrint Archive, no. 411, pp.?, 2023.

[7] J. Buchmann, E. Dahmen, and M. Szydlo, “Hash-based Digital Signature Schemes,” in Post-Quantum Cryptography, Springer, Chapter 8964, pp. 35–93, 2009.

[8] P. Lafrance and A. Menezes, “On the security of the WOTS-PRF signature scheme,” Cryptology ePrint Archive, no. 938, pp.?, 2017.

[9] A Hülsing, “W-OTS+ - Shorter Signatures for Hash-Based Signature Schemes,” 6th International Conference on Cryptology in Africa, Springer, Chapter 10, pp.173-188, 2013.

[10] J. Buchmann, E. Dahmen, S. Ereth, A. Hülsing, and M. Rückert, “On the security of the Winternitz one-time signature scheme,” International Conference on Cryptology in Africa – AFRICACRYPT 2011, pp. 363–378.

[11] L. P. Perin, G. Zambonin, D. M. B. Martins, R. Custódio, and J. E. Martina, "Tuning the Winternitz hash-based digital signature scheme," IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC), 2018, pp. 537-542.

[12] H. Heckmann, “Python implementation of Winternitz one-time-signature schemes,” [Online]. Available: https://github.com/sea212/winternitz-one-time-signature. [Accessed Jul. 26, 2023].

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.8519

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ