Academic Journal
Draft of Rainbow electronic signature standard and its main properties and application possibilities
| Τίτλος: | Draft of Rainbow electronic signature standard and its main properties and application possibilities |
|---|---|
| Πηγή: | Радіотехніка; № 203 (2020): Радіотехніка; 82-90 Радиотехника; № 203 (2020): Радиотехника; 82-90 Radiotekhnika; No. 203 (2020): Radiotekhnika; 82-90 |
| Στοιχεία εκδότη: | Kharkiv National University of Radio Electronics, 2020. |
| Έτος έκδοσης: | 2020 |
| Θεματικοί όροι: | threat model when using ES, модель угроз при применении ЭП, постквантовый период, postquantum period, постквантовий період, классический и квантовый криптоанализ, list of ES threats, перелік загроз ЕП, класичний та квантовий криптоаналіз, модель загроз при застосуванні ЕП, classical and quantum cryptanalysis, перечень угроз ЭП |
| Περιγραφή: | According to the results of the second stage of the international competition for research and development of standards for asymmetric cryptographic transformations of the post-quantum period, the Rainbow electronic signature (ES) mechanism received a positive assessment and recognition as a finalist. Its important advantages over other post-quantum ESs consist in less complexity of direct and inverse transformations, i.e., signature generation and verification, as well as significantly reduced signature length. At the same time, the length of its public key is quite large. Therefore, it is thought that Rainbow is not suitable as a general-purpose ES algorithm to replace the algorithms currently defined in FIPS 186-4. In particular, large public keys make certificate chains extremely large. However, there are applications that do not need to send keys too often, so this disadvantage in these cases may be insignificant. Under these conditions, the Rainbow ES mechanism can find application, including that one increasing the diversity of postquantum ESs. Also, it is significantly problematic to limit the security levels of Rainbow ES 256 bits against classical and 128 bits against quantum cryptanalysis. The subject of this article is the analysis and generalization of designs of the Oil-Vinegar public key authentication systems mechanism based on the Rainbow ES use. This is an important direction in creating secure and efficient authentication systems for practical applications using public keys, such as inexpensive smart cards, when speed is required in the production and verification of ES. A feature of such authentication mechanism is the implementation of the idea of a multilevel Oil-Vinegar system. It is believed that the ES-based authentication system should be more secure in terms of cryptographic stability and more efficient in terms of widespread use in low-power, etc. applications. The importance of solving this problem lies in the potential use of the Rainbow mechanism as a secure and highly efficient public-key authentication system based on ES. По результатам второго этапа международного конкурса по проведению исследований и разработки стандартов асимметричных криптографических преобразований постквантового периода положительную оценку и признание финалистом получил механизм электронной подписи (ЭП) Rainbow. Его важными преимуществами по сравнению с другими постквантовыми ЭП, это меньше сложность прямого и обратного преобразований – выработка и проверки подписи, а также существенно уменьшена длина подписи. Вместе с тем длина открытого ключа у него достаточно велика. Поэтому есть мнение, что Rainbow не подходит как алгоритм ЭП общего назначения для замены алгоритмов, которые сейчас определены в FIPS 186-4. В частности, большие открытые ключи делают цепи сертификатов чрезвычайно большими. Однако есть приложения, которым не нужно слишком часто посылать ключи, поэтому этот недостаток в этих случаях может быть несущественным. В этих условиях механизм ЭП Rainbow может найти применение, в том числе увеличивая разнообразие постквантовых ЭП. Также, существенно проблемным является ограничение уровней безопасности ЭП Rainbow 256 бит против классического и 128 бит против квантового криптоанализа. Предметом статьи является анализ и обобщение конструкций механизма Oil-Vinegar систем аутентификации с открытым ключом на основе применения ЭП Rainbow. Это важное направление по созданию безопасных и эффективных систем аутентификации для практических приложений с использованием открытых ключей, например недорогих смарт-карт, когда требуется быстродействие при выработке и проверке ЭП. Особенностью такого механизма аутентификации является реализация идеи многоуровневой системы Oil-Vinegar. Считается, что система аутентификации на основе ЭП должна быть более безопасной в смысле криптографической стойкости и более эффективной в смысле широкого применения в маломощных т.д. приложениях. Важность решения этой проблемной задачи заключается в потенциальном применении механизма Rainbow, как надежно безопасной и очень эффективной системы аутентификации с открытым ключом на основе ЭП. За результатами другого етапу міжнародного конкурсу щодо проведення досліджень та розробки стандартів асиметричних криптографічних перетворень постквантового періоду позитивну оцінку та визнання фіналістом отримав механізм електронного підпису (ЕП) Rainbow. Його важливими перевагами, у порівнянні з іншими постквантовими ЕП є менша складність прямого та зворотного перетворень – вироблення та перевірки підпису, а також суттєво зменшена довжина підпису. Разом з тим довжина відкритого ключа у нього достатньо велика. Тому є думка, що Rainbow не підходить як алгоритм ЕП загального призначення для заміни алгоритмів, які наразі визначені у FIPS 186-4. Зокрема, великі відкриті ключі роблять ланцюги сертифікатів надзвичайно великими. Однак є додатки, яким не потрібно надто часто надсилати ключі, тому цей недолік у цих випадках може бути несуттєвим. За цих умов механізм ЕП Rainbow може знайти застосування, в тому числі збільшуючи різноманітність постквантових ЕП. Також, суттєво проблемним є обмеження рівнів безпеки ЕП Rainbow 256 біт проти класичного та 128 біт проти квантового криптоаналізу. Предметом статті є аналіз та узагальнення конструкцій механізму Oil-Vinegar систем автентифікації з відкритим ключем на основі застосування ЕП Rainbow. Це важливий напрямок щодо створення безпечних та ефективних систем автентифікації для практичних застосувань з використанням відкритих ключів, наприклад недорогих смарт-карт, коли потрібна швидкодія при виробленні та перевірці ЕП. Особливістю такого механізму автентифікації є реалізація ідеї багаторівневої системи Oil-Vinegar. Вважається, що система автентифікації на основі ЕП повинна бути більш безпечною у змісті криптографічної стійкості та більш ефективною у змісті широкого застосування у малопотужних тощо додатках. Важливість вирішення цієї проблемної задачі полягає у потенційному застосуванні механізму Rainbow, як надійно безпечної та дуже ефективної системи автентифікації з відкритим ключем на основі ЕП. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | Ukrainian |
| ISSN: | 0485-8972 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://rt.nure.ua/article/view/229333 |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..c7a2fef9eeec20f9ed328ca32eca0ebd |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 04858972 |
|---|