|
|
Cloudové úložiště zabezpečené pomocí algoritmů postkvantové kryptografie
Kačírek, Tomáš ; Sikora, Marek (oponent) ; Člupek, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o cloudovém úložišti zabezpečeným pomocí postkvantové kryptografie a jeho praktické implementaci. Jsou zde uvedeny teoretické a matematické principy postkvantových algoritmů. Dále jsou rozebrány jejich možné implementace dle bezpečnostních požadavků a knihoven, jenž pracují s těmito algoritmy. Byly provedeny testy pro zjištění nejvíce výkonných algoritmů pro zajištění oboustranné autentizace, důvěrnosti a integrity dat. Následně byl rozebrán cloud a jaké má výhody či zranitelnosti. Vybrané algoritmy poté byly následně použity v praktické implementaci cloudového úložiště v LAN síti.
|
|
|
Standardizace postkvantové kryptografie
Rada, Dalibor ; Člupek, Vlastimil (oponent) ; Zeman, Václav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou standardizace postkvantové kryptografie se~zřetelem na kvantově odolná podpisová schémata včetně možného řešení související infrastruktury veřejných klíčů a následného výkonnostního porovnání vybraných algoritmů. V práci jsou rozebrány hlavní aspekty standardizace organizací NIST a poté popsány vybrané kvantově odolné algoritmy včetně zmapování současného stavu standardizace postkvantové kryptografie v EU. Na základě teoretické části je zvoleno jedno z vhodných řešení infrastruktury veřejných klíčů s možností použití postkvantových algoritmů. V další části práce je provedeno výkonnostní porovnání vybraných algoritmů a vyvozen závěr. Nakonec je díky informacím z bakalářské práce realizován návrh laboratorní úlohy.
|
|
|
Usability of Post-quantum Cryptography in IoT
Kratochvíl, Jakub ; Perešíni, Martin (oponent) ; Malinka, Kamil (vedoucí práce)
This work investigates the usability of post-quantum cryptographic algorithms and their resource requirements on constrained devices. General parameters are measured to evaluate the usability of each algorithm on an ESP32 with an Xtensa LX6 chip. The second part of this work focuses on the network communication size of the TLS 1.3 protocol, which uses post-quantum alternatives. Both parts include a comparison with current cryptographic algorithms. The results mainly show an increase in the resource requirements for the post-quantum algorithms in both measurement parts. Post-quantum cryptography is currently usable on devices similar to the ESP32 but is problematic or even unusable on devices with lower resources.
|
|
|
Lattice-Based Cryptography on Constrained Devises
Shapoval, Vladyslav ; Dzurenda, Petr (oponent) ; Ricci, Sara (vedoucí práce)
This master’s thesis presents a modified software implementation of the module-lattice-based signature scheme Dilithium and its distributed variant DS2 for the ARM Cortex-M4 microcontroller. Dilithium is a part of the CRYSTALS suite and was selected by the NIST as a new post-quantum signature standard. This work is focused on reducing the memory footprint of both algorithms in order to make them more applicable to a wider spectrum of microcontrollers and constrained devices. Both signatures were optimized to run on the STM32 Cortex-M4 microcontroller. On one hand, Dilithium signature presented an already optimized implementation that can run on a microcontroller. Therefore, we focused on adding hardware acceleration support for AES for the generation of pseudo-random numbers during the generation of the signature. On the other hand, DS2 signature is more memory demanding and we proposed two microcontroller-tailored optimization approaches. These optimizations aim to reduce memory consumption while maintaining security strength. Experimental results and security analysis demonstrate the efficacy and practicality of our solutions. As a result of our work, we successfully developed new versions of both Dilithium and DS2 with memory consumption reduced by more than 50\% and 90\%, respectively, compared to the original.
|
|
|
Postkvantová kryptografie na platformě FPGA
Dobiáš, Patrik ; Jedlička, Petr (oponent) ; Malina, Lukáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá hardwarovými implementacemi postkvantových krypto- grafických schémat na platformě FPGA. Po úvodním porovnání schémat, které jsou kandidáty na standardizaci institutem NIST, a analýze dosavadních pracích, zamě- řujících se na implementaci těchto schémat bylo vybráno a implementováno schéma Crystals-KYBER. Všechny algoritmy schématu byly implementovány v rámci jedné kom- ponenty, čímž bylo dosaženo minimalizace využití zdrojů. Výsledky této implementace byly změřeny a porovnány s existujícími implementacemi. Na závěr byla komponenta na- sazena na fyzickou FPGA kartu Virtex UltraScale+ a otestována její správnost při využití pro oboustranně autentizované ustanovení klíčů.
|
|
|
Metody post-kvantové kryptografie
Popelová, Lucie ; Dzurenda, Petr (oponent) ; Malina, Lukáš (vedoucí práce)
V posledních desítkách let dochází k radikálnímu technologickému vývoji, který se mimo jiné orientuje i na kvantové počítače. V případě budoucího využití Shorova algoritmu na kvantových počítačích je pravděpodobné, že některé matematické problémy, na které spoléháme, budou vypočitatelné v polynomiálním čase. Je tedy třeba věnovat pozornost vývoji postkvantové kryptografie, která je schopna odolat kvantovým útokům a zabezpečit vůči nim systémy. Práce se věnuje souhrnu a komparaci jednotlivých typů postkvantové kryptografie a následně je prakticky měří a analyzuje na PC a omezeném zařízení. Takto naměřené hodnoty jsou následně využity pro komparaci a nalezení efektivního postkvantového protokolu, konkrétně pro ustanovení klíčů a podpisového schématu, pro paměťově omezené zařízení a výpočetně omezené zařízení.
|
|
|
Moderní kryptografické protokoly s ochranou soukromí
Hlučková, Pavla ; Dzurenda, Petr (oponent) ; Malina, Lukáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá průnikem dvou moderních a rozrůstajících se odvětví kryptografie, a to technologií umožňujících ochranu soukromí a postkvantové kryptografie. Obecně popisuje vybraná schémata zvyšující ochranu soukromí (PETs) a rodiny postkvantové kryptografie. Podrobněji je práce zaměřena na skupinové podpisy využívající matematických problémů odolných vůči hrozbě kvantových počítačů. Práce dále shrnuje stav techniky a porovnává efektivitu těchto schémat na základě dostupných informací. Hlavní částí práce je implementace skupinového podpisu založeného na hash funkcích a jeho reálné porovnání oproti implementacím skupinových podpisů založeným na mřížkách a teorii kódování, které byly získány od vědeckých týmů aktivních v tomto oboru. Tyto postkvantové skupinové podpisy jsou také porovnány vůči klasickým schématům skupinových podpisů implementovaným pomocí knihovny libgroupsig.
|
|
|
Postkvantová kryptografie na FPGA
Kek, Sanjin ; Gerlich, Tomáš (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
Předmětem bakalářské práce je postkvantová kryptografie na FPGA. Teoretická část práce se zabývá seznámením čtenáře s technologií FPGA, základními principy jazyka VHDL, současnou situací na poli postkvantové kryptografie a postkvantovým digitálním podpisovým schématem CRYSTALS-Dilithium. Tomuto schématu je věnována zvýšená pozornost. Jsou rozebrány algoritmy nutné k jeho fungování, jako SHAKE, NTT a dílčí operace pro kompresi veřejného klíče. Praktická část obsahuje hardwarovou implementaci funkce rozšířitelného výstupu SHAKE a dílčích operací algoritmu Dilithium, jako jsou Decompose, UseHint, Power2Round a další.
|
|
|
Možnosti postkvantové kryptografie
Burda, Patrik ; Malina, Lukáš (oponent) ; Dzurenda, Petr (vedoucí práce)
S rychlostí jakou se vyvíjejí technologie je potenciální hrozbou vývoj kvantových počítačů, které mají ohrozit veškerou dnešní bezpečnou komunikaci a je potřeba hledat způsoby jak této hrozbě čelit. Tato práce se zabývá rozborem kryptografických schémat odolných vůči dnešním známým kvantovým útokům jako je například Shorův algoritmus. Dále práce obsahuje měření a vyhodnocení rychlosti a paměťové náročnosti. Na základě měření pak vybírá vhodné postkvantové schéma pro implementaci na čipovou kartu, na které poté tuto implementaci realizuje.
|
|
|
Měření postkvantové kryptografie na mobilních platformách
Ramiš, Karel ; Malina, Lukáš (oponent) ; Dobiáš, Patrik (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou postkvantové kryptografie, zejména pak její implementace a výkonu na mobilních zařízeních. V rámci práce je vytvořena mobilní aplikace schopná provádět základní kroky postkvantových kryptografických schémat a následně měřit vybrané parametry. Dále je vytvořena a proměřena vlastní verze implementace schématu CRYSTALS-Kyber pro enkapsulaci klíčů.
|
host ::
RSS.