Kyber
કિબર એ એક કી એન્કેપ્સ્યુલેશન મિકેનિઝમ (કેઈએમ) છે જે ભવિષ્યના શક્તિશાળી ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સ સાથે ક્રિપ્ટાનાલિટિક હુમલાઓ સામે પ્રતિરોધક બનવા માટે રચાયેલ છે. તેનો ઉપયોગ ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમમાં (આઈ. એન. ડી.-સી. સી. એ. 2) હુમલાખોરને ડિક્રિપ્ટ કરવામાં સક્ષમ કર્યા વિના બે વાતચીત કરનારા પક્ષો વચ્ચે વહેંચાયેલ રહસ્ય સ્થાપિત કરવા માટે થાય છે. આ અસમપ્રમાણ ક્રિપ્ટોસિસ્ટમ તેના મૂળભૂત ટ્રેપડોર કાર્ય તરીકે ભૂલો જાળીની સમસ્યા સાથે શિક્ષણના એક પ્રકારનો ઉપયોગ કરે છે. તેણે પ્રથમ પોસ્ટ-ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફી (PQ) ધોરણ માટે NIST સ્પર્ધા જીતી હતી. ગુણધર્મો સિસ્ટમ સાયક્લોટોમિક રિંગ્સ સાથે જોડાણમાં મશીન લર્નિંગના ક્ષેત્રમાંથી ભૂલો સાથે મોડ્યુલ લર્નિંગ (એમ-એલડબલ્યુઇ) પર આધારિત છે. તાજેતરમાં, રિંગ-એલડબલ્યુઇ સમસ્યાને એમએલડબલ્યુઇમાં ચુસ્ત ઔપચારિક ગાણિતિક સુરક્ષા ઘટાડો પણ કરવામાં આવ્યો છે. સ્પર્ધાત્મક પી. ક્યૂ. પદ્ધતિઓની સરખામણીમાં, તેમાં જાળી આધારિત પદ્ધતિઓના લાક્ષણિક ફાયદા છે, દા. ત. રનટાઇમ તેમજ સાઇફરટેક્સ્ટ્સના કદ અને મુખ્ય સામગ્રીના સંદર્ભમાં. વિવિધ સુરક્ષા સ્તરો સાથેના પ્રકારોને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યા છેઃ કિબર512 (એનઆઈએસટી સુરક્ષા સ્તર 1, ≈ એઇએસ 128), કિબર768 (એનઆઈએસટી સુરક્ષા સ્તર 3, ≈ એઇએસ 192), અને કિબર1024 (એનઆઈએસટી સુરક્ષા સ્તર 5, ≈ એઇએસ 256). 161 બિટ્સની જટિલતા પર, ગુપ્ત કીઓ 2400, જાહેર કીઓ 1184 અને સાઇફરટેક્સ્ટ્સ 1088 બાઇટ્સ કદમાં છે. તે મુજબ ઓપ્ટિમાઇઝ્ડ અમલીકરણ સાથે, 4 કિલોબાઇટ્સ મેમરી ક્રિપ્ટોગ્રાફિક કામગીરી માટે પૂરતી હોઈ શકે છે. લિબોક્સનો ઉપયોગ કરીને ચેટ એન્ક્રિપ્શન દૃશ્ય માટે, કર્વ25519 નો ઉપયોગ કરીને અત્યંત કાર્યક્ષમ, બિન-ક્વોન્ટમ-સલામત ઇસીડીએચ કી એક્સચેન્જને બદલીને લગભગ 2.3 (1.5-7) ના પરિબળ દ્વારા રનટાઇમમાં વધારો થયો હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું, અંદાજિત 2.3-fold (1.4-3.1) ઊર્જા વપરાશમાં વધારો, અને લગભગ 70 ગણો (48-92) વધુ ડેટા ઓવરહેડ ધરાવે છે. આંતરિક હેશિંગ કામગીરી મોટાભાગના રનટાઇમ માટે જવાબદાર છે, જે સંભવિત રીતે અનુરૂપ હાર્ડવેર પ્રવેગથી ઘણો ફાયદો કરશે. યુરોપ અને ઉત્તર અમેરિકાના વિકાસકર્તાઓ, જેઓ વિવિધ સરકારી યુનિવર્સિટીઓ અથવા સંશોધન સંસ્થાઓ દ્વારા અથવા ખાનગી કંપનીઓ દ્વારા યુરોપિયન કમિશન, સ્વિટ્ઝર્લેન્ડ, નેધરલેન્ડ્સ અને જર્મનીના ભંડોળ સાથે કાર્યરત છે, તેમના દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી 2005માં ઓડેડ રેગેવ દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવેલી પદ્ધતિમાંથી ડેવલપમેન્ટ કિબર લેવામાં આવી છે. તેઓએ સંબંધિત અને પૂરક હસ્તાક્ષર યોજના ડિલિથિયમ પણ વિકસાવી, જે તેમના "ક્રિપ્ટોગ્રાફિક સ્યુટ ફોર અલજેબ્રિક લેટીસ" (ક્રિસ્ટલ્સ) ના અન્ય ઘટક તરીકે છે. અન્ય PQC-KEM પદ્ધતિઓની જેમ, કિબર આંતરિક રીતે હેશિંગનો વ્યાપક ઉપયોગ કરે છે. કિબરના કિસ્સામાં, અન્ય વસ્તુઓની સાથે સ્યુડોરાન્ડમ સંખ્યાઓ પેદા કરવા માટે અહીં કેક્કક (SHA-3/SHAKE) ના પ્રકારોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. 2017 માં ક્વોન્ટમ-સેફ ક્રિપ્ટોગ્રાફિક પ્રિમિટિવ્સ (NISTPQC) માટે પ્રથમ ધોરણ માટે તેની જાહેર પસંદગી પ્રક્રિયા માટે યુ. એસ. નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સ્ટાન્ડર્ડ્સ એન્ડ ટેકનોલોજી (NIST) ને પદ્ધતિ રજૂ કરવામાં આવી હતી. તે એકમાત્ર કી એન્કેપ્સ્યુલેશન મિકેનિઝમ છે જે NIST માનકીકરણ પ્રક્રિયાના ત્રીજા રાઉન્ડના અંતે માનકીકરણ માટે પસંદ કરવામાં આવી છે. નિર્ણયની જાહેરાત કરતા અહેવાલની ફૂટનોટ અનુસાર, તે વિવિધ પેટન્ટ-સંબંધિત કરારોના અમલ પર શરતી છે, જેમાં એનટીઆરયુ એક ફોલબેક વિકલ્પ છે. હાલમાં, વધારાના કેઈએમને પ્રમાણિત કરવાના લક્ષ્ય સાથે માનકીકરણ પ્રક્રિયાનો ચોથો રાઉન્ડ ચાલી રહ્યો છે. પસંદગી પ્રક્રિયાના બીજા તબક્કામાં, અલ્ગોરિધમના કેટલાક પરિમાણોને સમાયોજિત કરવામાં આવ્યા હતા અને જાહેર કીઓનું સંકોચન દૂર કરવામાં આવ્યું હતું. તાજેતરમાં, એન. આઈ. એસ. ટી. એ અનુરૂપ સાઇડ-ચેનલ હુમલાઓ (એસ. સી. એ.) ને રોકવા માટે રનટાઇમ અને અમલીકરણની જટિલતાના સંદર્ભમાં ખર્ચ પર ખાસ ધ્યાન આપ્યું હતું. NIST માનકીકરણ પ્રક્રિયા દરમિયાન, કિબરમાં ફેરફારો થયા છે. ખાસ કરીને, રાઉન્ડ 2 (જેને કિબર v2 કહેવામાં આવે છે) માટે સબમિશનમાં, નીચેની સુવિધાઓ બદલવામાં આવી છેઃ સાર્વજનિક કી સંકોચન દૂર કરવામાં આવ્યું છે (સુરક્ષા પુરાવા પર NIST ટિપ્પણીઓને કારણે); પરિમાણ q ઘટાડીને 3329 કરવામાં આવ્યું છે (7681 થી); સાઇફરટેક્સ્ટ સંકોચન પરિમાણો બદલાયા છે; ઝડપી બહુપદી ગુણાકાર માટે એનટીટીઆરયુની જેમ સંખ્યા-સૈદ્ધાંતિક પરિવર્તન (એનટીટી) ની વ્યાખ્યા બદલવામાં આવી છે; ઝડપી ઘોંઘાટ નમૂના માટે ઘોંઘાટ પરિમાણ ઘટાડવામાં આવ્યું છે; એનટીટી કામગીરીને બચાવવા માટે જાહેર કી પ્રતિનિધિત્વને એનટીટી ડોમેનમાં બદલવામાં આવ્યું છે. રાઉન્ડ 3 માટે સબમિશનમાં વધુ ફેરફારો થયાઃ ફુજિસાકી-ઓકામોટો ટ્રાન્સફોર્મેશન (એફઓ ટ્રાન્સફોર્મ) નો ઉપયોગ સુધારવામાં આવ્યો; અવાજનું સ્તર વધ્યું અને સ્તર 1 પરિમાણ સમૂહ માટે સાઇફરટેક્સ્ટ સંકોચનમાં ઘટાડો થયો; નમૂનાના અલ્ગોરિધમમાં સુધારો થયો. ઉપયોગ વિકાસકર્તાઓએ સંદર્ભ અમલીકરણ જાહેર ડોમેનમાં (અથવા CC0 હેઠળ) બહાર પાડ્યું છે, જે C માં લખાયેલું છે. ઓપન ક્વોન્ટમ સેફ (OQS) પ્રોજેક્ટની પ્રોગ્રામ લાઇબ્રેરી liboqs તેના આધારે અમલીકરણ ધરાવે છે. ઓ. ક્યુ. એસ. ઓપન. એસ. એસ. એલ. ની ક્વોન્ટમ-સલામત વિકાસ શાખા પણ જાળવે છે, તેને બોરિંગ. એસ. એસ. એલ. માં સંકલિત કરી છે, અને તેનો કોડ પણ વુલ્ફ. એસ. એસ. એલ. માં સંકલિત કરવામાં આવ્યો છે. જાવાસ્ક્રિપ્ટ અને જાવા સહિત તૃતીય-પક્ષ વિકાસકર્તાઓ તરફથી વિવિધ અન્ય પ્રોગ્રામિંગ ભાષાઓનો ઉપયોગ કરીને મુઠ્ઠીભર અમલીકરણ છે. વિવિધ (મફત) ઓપ્ટિમાઇઝ્ડ હાર્ડવેર અમલીકરણ અસ્તિત્વમાં છે, જેમાં સાઇડ-ચેનલ હુમલાઓ માટે પ્રતિરોધક છે. જર્મન ફેડરલ ઓફિસ ફોર ઇન્ફર્મેશન સિક્યુરિટી થન્ડરબર્ડમાં અમલીકરણનું લક્ષ્ય ધરાવે છે, અને આ સંદર્ભમાં બોટન પ્રોગ્રામ લાઇબ્રેરીમાં અમલીકરણ અને ઓપનપીજીપી ધોરણમાં અનુરૂપ ગોઠવણો પણ છે. 2023 માં, એન્ક્રિપ્ટેડ મેસેજિંગ સર્વિસ સિગ્નલે તેમના સિગ્નલ પ્રોટોકોલમાં PQXDH, કિબર-આધારિત પોસ્ટ-ક્વોન્ટમ એન્ક્રિપ્શન અલ્ગોરિધમનો અમલ કર્યો, જેનો ઉપયોગ વોટ્સઅપ અને અન્ય લોકો દ્વારા કરવામાં આવે છે. સંદર્ભો બાહ્ય લિંક્સ અસમપ્રમાણ-કી અલ્ગોરિધમ્સ દ્વારા મૂળ પદ્ધતિ જાળી-આધારિત સંકેતલિપી