Geri Dön

A study on crystals-kyber and its masked implementations

Crystals-kyber ve maskelenmiş uygulamaları üzerine bir çalışma

PDF İndir

  1. Tez No: 830670
  2. Yazar: SILA ÖZEREN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZ YAYLA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Matematik, Mathematics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Uygulamalı Matematik Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kriptografi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Kuantum hesaplama çağına geçiş yaparken, RSA, DSA ve eliptik eğri kriptosistemleri gibi birçok yaygın kullanılan kriptografik algoritmanın güvenliği önemli zorluklarla karşı karşıya kalıyor. Bu tezde, NIST'in kuantum-sonrası kriptografi standardizasyon sürecinin finalistlerinden biri olan CRYSTALS-Kyber anahtar kapsülleme mekanizması üzerine kapsamlı bir inceleme sunmaktayız. Kafes-tabanlı kriptografinin temel kavramlarının detaylı bir açıklamasıyla başlayarak, bu alanda bilinen zor problemleri tanıtıyoruz. Daha sonra, Kyber.CPAPKE'nin üç bileşenini detaylıca inceliyoruz ve her bir algoritmanın IND-CCA2 güvenliği için gerekli olan Fujisaki-Okamoto dönüşüm versiyonlarını sunuyoruz. Kyber'deki kompresyon fonksiyonu için mevcut maskeleme yöntemleri üzerine detaylı bir çalışma yürütüyoruz ve bunların asal modül tasarımı nedeniyle birtakım niteliklerden yoksun olduğunu belirtiyoruz. Bu kompresyon fonksiyonunu maskelemek için iki yöntem öneriyoruz. Biri bir arama tablosunu entegre ederken, diğeri bir çiftle-ve-kontrol et yöntemini kullanıyor. Ek olarak, çeşitli asal sayılar için potansiyel kompresyon fonksiyonlarını sunuyoruz.

Özet (Çeviri)

As we transition into the quantum computing era, the security of widely-used cryptographic algorithms is facing significant challenges. This is attributable to Shor's algorithm, enabling quantum computers to break conventional cryptosystems such as RSA, DSA, and elliptic curve cryptosystems. This thesis provides a comprehensive study on the CRYSTALS-Kyber key encapsulation mechanism (KEM), the only KEM algorithm that was a third-round finalist in NIST's PQC Standardization effort. We begin with a detailed examination of the foundational concepts of lattices, introducing the inherent hard problems in lattice cryptography, including Learning with Errors (LWE), Ring-LWE, and Module-LWE. We subsequently delve into the three components of Kyber.CPAPKE and detail the Fujisaki-Okamoto transform version of each algorithm necessary to achieve IND-CCA2 security. An extensive study is conducted on existing masking methods for the compression function in Kyber, and their shortcomings due to prime modulo design are highlighted. We propose two methods for masking this compression function: one integrating a look-up-table, and the other utilizing a double-and-check method. Additionally, we introduce potential compression functions for various prime numbers.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    864131

    Instruction set extension of RISC-V core with plantard modular reduction for number theoretic transform used in post-quantum cryptography

    RISC-V çekirdeğinin talimat setinin post-kuantum kriptografide kullanılan sayısal teorik dönüşüm için plantard modüler indirgeme metodu ile genişletilmesi

    ALİ ÜSTÜN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN

  2. Tez No

    980907

    Post-kuantum kriptografi anahtar değişim mekanizması ile kaotik akış şifreleme algoritması

    Chaotic stream cipher algorithm with post-quantum cryptography key exchange mechanism

    VİLDAN KALKAVAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Ticaret Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA CEM KASAPBAŞI

  3. Tez No

    904599

    Efficient batch algorithms for the post-quantum Crystals dilithium signature scheme and Crystals Kyber encryption scheme

    Crystals dilithium imza şeması ve Crystals Kyber şifreleme şeması için verimli toplu kuantum ertesi algoritmalar

    NAZLI DENİZ TÜRE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    MatematikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kriptografi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    DOÇ. DR. OĞUZ YAYLA

    PROF. DR. MURAT CENK

  4. Tez No

    421049

    Sentetik C-S-H bileşiklerinin kendiliğinden yerleşen betonların taze ve sertleşmiş özelliklerine etkisi

    Effect of synthetic C-S-H compounds on fresh and hardened properties of self compacting concrete

    MUSTAFA OĞUZ SAF

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÜNAL ANIL DOĞAN

  5. Tez No

    846982

    Developments in post-quantum cryptography

    Kuantum sonrası kriptografideki gelişmeler

    HASAN SARIŞIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    MatematikAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Matematik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATİH KOYUNCU

Geri Dön