Кваліфікаційна робота обсягом 135 сторінок містить 45 рисунків, 3 таблиці та 60 джерел.
Протягом останніх років стрімко почала розвиватись постквантова криптографія, метою якої є розробка криптографічних примітивів, що були б стійкі до атак з використанням як квантового, так і класичного комп’ютерів. Починаючи з 2017 року триває конкурс постквантових асиметричних криптопримітивів під егідою Національного інституту стандартів та технологій США (NIST). Одним з учасників першого раунду конкурсу є механізм інкапсуляції ключів Mersenne-756839, основою якого є криптосистема AJPS.
Метою роботи є дослідження особливостей перетворення інформації в криптографічних примітивах сімейства AJPS, та їх модифікація задля збільшення рівня захищеності. Об’єктом дослідження є процеси перетворення інформації у постквантових системах криптографічного захисту. Предметом дослідження є моделі постквантових криптографічних примітивів сімейства AJPS. У роботі сформовано рекомендації для алгоритмів генерації ключів криптосистем AJPS-1 і AJPS-2 та побудовано атаку підміни на криптосистему AJPS-2. Доведено нові властивості арифметики за модулем числа Мерсенна, узагальненого числа Мерсенна та числа Кренделла. Побудовано модифікацію криптосистеми AJPS-1 шляхом зміни метрики, а також модифікації AJPS-1 та AJPS-2 шляхом зміни класу чисел, що використовуються в криптосистемах у якості модуля. Виконано порівняльний аналіз усіх побудованих модифікацій і криптосистем AJPS-1 та AJPS-2.The volume of the qualitative work is 135 pages and it contains 45 figures, 3 tables and 60 sources.
In recent years, quantum-resistant cryptography has been steadily developing. Its aim is to develop the cryptographic primitives that would be resistant to attacks using both quantum and classical computers. In 2017, the National Institute of Standards and Technology (NIST) has launched the competition for quantum-resistant asymmetric cryptographic primitives, which is ongoing. One of the participants of the first round of the competition is the Mersenne-756839 key encapsulation mechanism, which is based on the AJPS cryptosystem.
The purpose of the research is to investigate the peculiarities of conversion of information in cryptographic primitives of the AJPS family, and modification of it in order to increase the security level. The object of the research is the pro cessesofconversionofinformationinquantum-resistantcryptographicsecuritysystems.The subject of the research is the models of quantum-resistant cryptographic primitives of the AJPS family. The recommendations for key generation algorithms of the AJPS-1 and the AJPS-2 cryptosystems are represented in the work and the substitution attack on the AJPS-2 cryptosystem is constructed. The new properties of the arithmetic modulo Mersenne number, generalized Mersenne number and Crandall number are proved. The modification of the AJPS-1 cryptosystem by changing the metric, and also the modification of the AJPS-1 and the AJPS-2 by changing the class of numbers, which is used in the cryptosystems as a module, are created. The comparative analysis of all the modifications, which were created, and the cryptosystems AJPS-1 and AJPS-2 was done
