A study on crystals-kyber and its masked implementations
Crystals-kyber ve maskelenmiş uygulamaları üzerine bir çalışma
- Tez No: 830670
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZ YAYLA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Matematik, Mathematics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Uygulamalı Matematik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kriptografi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 150
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
- 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
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN
- 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
2024
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKriptografi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ YAYLA
PROF. DR. MURAT CENK
- Fotonik kristaller üzerine bir inceleme
A study on photonic crystals
HALİME DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT ÖZSOY
- Effects of disorder in iron-based superconductors
Başlık çevirisi yok
SULTAN DEMİRDİŞ
Doktora
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiEcole PolytechniqueDR. CORNELIS JACOMINUS VAN DER BEEK
- Hegzagonal kristallerin esneklik özellikleri üzerine araştırma
A study on elastic properties of Hcp crystals
NİHAN DİNÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. COŞKUN İŞÇİ
Y.DOÇ.DR. MUHİTTİN AYGÜN