Original title: Kryptoanalýza algoritmu post-kvantové kryptografie
Translated title: Cryptoanalysis of a Post-quantum Cryptography Algorithm
Authors: Štumpf, Daniel ; Hojsík, Michal (advisor) ; Příhoda, Pavel (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2020
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
National Institute of Standards and Technology (NIST) is currently running a stan- dardization process for a post-quantum cryptography primitives. Depending on the al- gorithms building blocks these primitives can be divided into five categories. In the first part of this thesis we described all five categories and compared their characteristics. The most important aspect of the schemes for NIST is security against both classical and quantum adversaries. We chose one of the five categories (namely, we picked lattice- based cryptosystems) for further cryptanalysis. As we think that the security analysis of some of the second round candidates in the NIST standardization project is not suffi- ciently well described in their specification documents and some known attacks are not considered at all, we provide a unified security analysis of these schemes. We described two currently known attacks (primal and dual attacks) against lattice-based schemes, estimated cost of these attacks against the lattice-based candidates in the second round of the NIST standardization project and compared these values with the security claimed by these candidates. In most cases our estimations matches those published in the speci- fication documents and therefore we conclude that the security estimates claimed by the candidates are... Národní institut standardů a technologie (NIST) v současnosti řídí standardizační proces pro postkvantové kryptografické primitivy. V závislosti na stavebních blocích šif- rovacích algoritmů je rozdělujeme do pěti kategorií. V první části této práce jsme popsali všech pět kategorií a porovnali jejich charakteristiky. Nejdůležitějším aspektem schémat pro NIST je bezpečnost proti klasickým i kvan- tovým protivníkům. V druhé části této práce se zabýváme kryptoanalýzou jedné z pěti kategorií (jmenovitě jsme vybrali kryptosystémy založené na mřížkách). Protože si mys- líme, že bezpečnostní analýza některých kandidátů druhého kola v rámci standardizač- ního projektu NIST není dostatečně popsána v jejich specifikačních dokumentech a ně- které známé útoky nejsou vůbec uvažovány, poskytujeme jednotnou bezpečnostní analýzu těchto schémat. Popsali jsme dva v současnosti známé útoky (primární a duální útoky) proti schématům založeným na mřížkách. Odhadli jsme složitost těchto dvou útoků proti kandidátům ve druhém kole tohoto standardizačního procesu a tyto hodnoty jsme po- rovnali s bezpečností, kterou tito kandidáti uvádějí ve svých specifikačních dokumentech. Ve většině případů se naše odhady shodují s odhady zveřejněnými ve specifikačních do- kumentech, a proto docházíme k závěru, že bezpečnostní odhady jednotlivých...
Keywords: cryptanalysis; dual attack; lattice-based cryptography; NIST Post-Quantum Standardization Project; post-quantum cryptography; primal attack; duální útok; kryptografie založená na mřížkách; postkvantová kryptografie; Postkvantový standardizační projekt NISTu; primální útok

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/118651

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-415162


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Master’s theses