Poszt-kvantumkriptográfiai megoldások IoT környezetben

A poszt-kvantumkriptográfia a napjainkban folyó kvantum kutatások egyik ága, amelynek célja, hogy védekezni tudjunk a kvantumszámítógépek nyújtotta újfajta támadások ellen hagyományos, ma is használt hardvereken.

A tudományág kezdete a Shor algoritmus megszületésekor volt, amikor is Peter Shor bebizonyította, hogy egy kellően erős kvantumszámítógép képes hatékonyan feltörni az RSA titkosító algoritmust, amit az internetes kommunikáció jelentős részénél alkalmaz a világ. Ez a tény rávilágított arra, hogy szükséges a védelmi algoritmusok kutatása, ugyanis ha az emberiség képes lesz ilyen teljesítményű kvantum számítógépet alkotni, akkor a ma használt eszközök védtelenek lesznek velük szemben.

A védekezés egy másik módja a kvantum kulcsszétosztás, ahol célhardver segítségével egy One Time Pad típusú kommunikáció alakul ki a felek között és ez a módszer bizonyítottan matematikailag feltörhetetlen. Viszont jelenleg ez a tudományág is még gyerekcipőben jár és az ipari alkalmazása az eszközöknek nagyon költséges.

A poszt-kvantumkriptográfiai algoritmusok kutatásának kihívása az, hogy egy ismeretlen képességű hardver ellen kell védelmet alkotni. Mivel a kvantumszámítógépek kutatása napjainkban is folyik, évente változik, hogy mi a hatékony algoritmus és mi nem.

Mára az IoT eszközök az internetes kommunikáció jelentős részében jelen vannak, gyakran személyes adatokat is közvetítenek, ráadásul limitált hardveres adottságokkal rendelkeznek, így könnyen célpont válhat belőlük egy esetleges támadó szemében. Emiatt kiemelten fontos, hogy az ilyen eszközökön megfelelő titkosítás legyen.

A dolgozatom a NIST által jelenlenleg ajánlott algoritmusait vizsgálja ilyen IOT környezetben, ahol azt vizsgálom, az adott algoritmusokat milyen hatékonyan tudom alkalmazni. Vizsgálati szempont, hogy az eszközök hatékonyak legyenek memória, CPU és akkumulátor használatban, illetve megfelelő szintű biztonságot nyújtsanak az algoritmusok.

szerző

Király Róbert
Mérnök informatikus szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)

konzulens

Gódor Győző
tudományos segédmunkatárs, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék