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Protocolo de autenticación mutua y intercambio de claves entre tres partes, probadamente seguro cuánticamente, basado en aprendizaje modular con error

Autores: Park, Hyewon; Son, Seunghwan; Park, Youngho; Park, Yohan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Protocolo de autenticación mutua y intercambio de claves entre tres partes, probadamente seguro cuánticamente, basado en aprendizaje modular con error


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Computadoras cuánticas
Criptografía poscuántica
Criptografía basada en retículos
Protocolos de comunicación seguros
Protocolo AKE de tres partes
MLWE

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 38

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con el rápido desarrollo de las computadoras cuánticas, la criptografía poscuántica (PQC) se ha convertido en una tecnología crítica en el campo de la seguridad. PQC incluye técnicas criptográficas que son seguras contra ataques basados en computadoras cuánticas, utilizando métodos como basados en códigos, basados en isogenias y basados en retículos. Entre estos, la criptografía basada en retículos es la más estudiada debido a su facilidad de implementación y eficiencia. A medida que avanza la computación cuántica, la necesidad de protocolos de comunicación seguros que puedan resistir amenazas basadas en computadoras cuánticas se vuelve cada vez más importante. Los protocolos tradicionales de AKE de dos partes tienen una limitación significativa: la seguridad de todo el sistema puede comprometerse si alguna de las partes que se comunican actúa maliciosamente. Para superar esta limitación, los investigadores han propuesto protocolos de AKE de tres partes, donde una tercera parte actúa como árbitro o verificador. Sin embargo, encontramos que un protocolo de AKE de tres partes recientemente propuesto es vulnerable a ataques basados en computadoras cuánticas. Para abordar este problema, proponemos un protocolo de AKE de tres partes cuánticamente seguro basado en MLWE. El esquema propuesto aprovecha la información biométrica del usuario y la clave maestra del servidor para evitar la exposición de parámetros críticos. Analizamos la seguridad del protocolo utilizando herramientas de simulación como la lógica de Burrows-Abadi-Needham (BAN), el modelo Real-or-Random (RoR) y la Validación Automatizada de Protocolos de Seguridad en Internet y Aplicaciones (AVISPA). Además, un análisis comparativo con protocolos similares demuestra que nuestro protocolo es eficiente y adecuado.

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