Kafes Tabanlı Güvenilir Kriptografik Protokol Tasarımı ve Verimli Uygulamaları
Açık anahtarlı kriptografide son yıllarda hızlı bir gelişme görülmektedir. Bu gelişmeye paralel olarak kullanılan protokoller (algoritmalar) için analiz yöntemleri geliştirilmekte ve bu sistemlerin güvenli olmadığını göstermek için polinom zamanlı (veya yakın) çalışma zamanına sahip algoritmalar geliştirilmektedir. Bu gelişmelerin en göze çarpanı 1997 yılında Shor tarafından önerilen çarpanlara ayırma ve ayrık logaritma problemini kuantum bilgisayarda polinom zamanlı çözen çalışmadır. Bundan dolayı, kuantum bilgisayarlar ortaya çıktığında günümüzde güvenli oldukları bilinen ve zorluğu çarpanlara ayırma ve ayrık logaritma problemlerine dayanan RSA, DSA, ECDSA, Diffie-Hellman gibi açık anahtarlı sistemler güvensiz olacaktır. Doğal olarak, bunlar ile gerçekleştirilen işlemler (şifreleme, özellikle anahtar paylaşımı ve imzalama) için kuantum bilgisayarlar ile çözülemeyen zor problemlere dayanan yeni kriptografik protokollere ihtiyaç bulunmaktadır. Bu sistemler kuantum sonrası kriptografik protokoller olarak adlandırılmaktadır. Amerikan Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) kuantum sonrası kriptografik protokoller için bir standart oluşturabilmek amacıyla Aralık 2016’da bir yarışma başlattığını duyurmuştur. Bu yarışma ile kuantum sonrası kriptografik protokollerin uygulamalarda daha etkin yer alacağı ve klasik açık anahtarlı sistemlerin yerine uygulanabilir alternatif çözümler olacakları düşünülmektedir. Literatürdeki çalışmalarda sistem kaynakları kullanımı ve anahtar boyutları gözönüne alındığında kafes tabanlı kriptosistemler gelişmeye en açık kuantum sonrası sistemlerden birisi olarak göze çarpmaktadır.
Bu proje kapsamında, kuantum bilgisayarların hesaplama gücüne karşı güvenilir olan kafes tabanlı kriptosistemin tasarımı ve bunun farklı platformlardaki verimli uygulamalarının oluşturulması ve gerçeklenmesi amaçlanmaktadır.