Quantum-resistant verifiable timed signature schemes
Kuantum hesaplamaya dayanıklı doğrulanabilir zamanlı imza şemaları
- Tez No: 970635
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZ YAYLA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Uygulamalı Matematik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kriptografi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğrulanabilir Zamanlı İmzalar (Verifiable Timed Signatures – VTS), bir dijital imzanın yalnızca belirli bir gelecek zamanda elde edilebilmesini sağlayan, ayrıca doğrulayıcıya bu imzanın var olduğunu da kanıtlayan kriptografik yapılardır. Mevcut VTS tasarımları, BLS, Schnorr ve ECDSA gibi klasik imza algoritmalarına dayanmakta olup, bu algoritmaların güvenliği, Shor algoritması tarafından verimli bir şekilde çözülebilen ayrık logaritma problemini temel aldığı için kuantum hesaplamaya karşı savunmasızdır. Bu tezde, kuantum hesaplamaya dayanıklı imzalama algoritmalarına dayanan iki yeni VTS şeması tanıtılmaktadır: VT-Dilithium ve VT-UOV. VT-Dilithium, NIST tarafından kuantum hesaplamaya dayanıklı imzalama standardı olarak kabul edilen CRYSTALS-Dilithium imza algoritması üzerine inşa edilmiştir. VT-UOV ise, NIST'in ilave kuantum sonrası dijital imza standardizasyon sürecindeki güçlü adaylardan biri olan Unbalanced Oil and Vinegar (UOV) algoritmasına dayanmaktadır. Kuantum hesaplamaya dayanıklı algoritmaların sahip olduğu matematiksel karmaşıklıklar, bu imza algoritmalarının VTS şemalarına entegre edilmesini zor bir problem haline getirmektedir. Bu tezde Dilithium ve UOV algoritmalarının VTS şemalarına entegre edilmesi, tasarımı ve performans karşılaştırmaları kapsamlı bir şekilde sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
Verifiable Timed Signatures (VTS) are cryptographic constructions that ensure a digital signature can only be obtained at a specific point in the future, while also providing a proof to the verifier that the signature already exists. Existing VTS designs are based on classical signature schemes such as BLS, Schnorr, and ECDSA. However, the security of these schemes relies on the discrete logarithm problem, which can be efficiently solved by Shor's algorithm, rendering them vulnerable to quantum attacks. In this thesis, two novel VTS schemes based on quantum-resistant signature algorithms are proposed: VT-Dilithium and VT-UOV. VT-Dilithium is built upon CRYSTALS-Dilithium, which has been standardized by NIST as a quantum-safe digital signature algorithm. On the other hand, VT-UOV is based on the Unbalanced Oil and Vinegar (UOV) algorithm, one of the leading candidates in NIST's additional post-quantum signature standardization process. The mathematical complexity inherent in quantum-resistant algorithms poses significant challenges for their integration into VTS frameworks. This thesis presents a comprehensive study on the integration, design, and performance comparison of Dilithium and UOV algorithms within VTS schemes.
Benzer Tezler
- Analysis of isogeny-based cryptosystems
İzogeni tabanlı kripto sistemlerin incelenmesi
FARZIN RENAN
Doktora
İngilizce
2026
MatematikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKriptografi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ BUKET ÖZKAYA
- Quantum-resistant multivariate quadratic systems and digital signatures
Kuantum-dayanıklı çok değişkenli iki bilinmeyenli sistemler ve sayısal imzalar
ESEN ALTUNDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
MatematikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKriptografi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. MURAT CENK
- Kuantum dirençli hash tabanlı imzalar: Karşılaştırmalı verimlilik analizi
Quantum-resistant hash-based signatures: A comparative efficiency analysis
SAADI ANDISHMAND
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOndokuz Mayıs ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT AKLEYLEK
- Bioactive agents carrying quantum dot labeled liposomes
Biyoaktif ajanlar taşıyan kuantum noktacık işaretli lipozomlar
ARDA BÜYÜKSUNGUR
Doktora
İngilizce
2013
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
- Hardware design of K2RED modular multiplication algorithm used in number theoretic transform for post quantum cryptography and homomorphic encryption
Post kuantum kriptografi ve homomorfik şifreleme için sayı teorik dönüşümünde kullanılan K2RED modüler çarpma algoritmasının donanım tasarımı
FURKAN CAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN