Quantenresistenter Blockchain

Heute beobachten wir ein wachsendes Interesse an der Blockchain-Technologie und der Distributed Ledger Technology (DLT), die eine der Schlüsseltechnologien der digitalen Wirtschaft der Russischen Föderation darstellt. Allerdings sind die meisten Kryptoprimitiven, die in Blockchain angewendet werden, einschließlich der Hash-Funktionen GOST R 34.11-2018, SHA-2, SHA-3, SHA256, Ethash, SCrypt, X11, Equihash, RIPEMD160 usw., elektronischen Signaturen GOST 34.10-2018, ECDSA, EdDSA, Ring, One-Time, Borromean, Multi-Signatur usw., asymmetrischen kryptografischen Algorithmen RSA, Diffie-Hellman usw. und entsprechenden Protokollen bereits nicht mehr quantenresistent. D.h. sie sind nicht resistent gegen Angriffe unter Verwendung eines sogenannten kryptographisch relevanten oder signifikanten Quantencomputers (CRQC). Es sind bereits effektive Quantenalgorithmen bekannt, insbesondere der Shor-Algorithmus zur Faktorisierung und zum diskreten Logarithmieren, die erfolgreich zum Knacken der genannten Kryptoprimitiven angewendet werden können. In der Veröffentlichung wird ein neuer Ansatz zur Gewährleistung der Cyber-Resistenz von Blockchain-Ökosystemen und Plattformen der digitalen Wirtschaft der Russischen Föderation unter Bedingungen quantenbasierter Cyberangriffe von Angreifern basierend auf autorisierten Modellen und Methoden der quantenmechanischen Kryptanalyse und dem Synthese post-quanten Kryptoprimitiven vorgeschlagen. Dazu gehört die parametrische Auswahl post-quanten Kryptoprimitiven auf Basis: ganzzahliger Gitter (lattice-based cryptography); fehlerkorrigierender Codes (code-based cryptography); Polynomen mit vielen Variablen (multivariate cryptography); kryptografischer Hash-Funktionen (hash-based cryptography); Isogenien super-singulärer elliptischer Kurven (supersingular isogeny-based cryptography) usw. Dieses Monografie ist die erste Arbeit zu dem genannten Problem und enthält Ergebnisse sowohl qualitativer als auch quantitativer Untersuchungen der Quantenresistenz von Blockchain-Ökosystemen und Plattformen des Staates und der Wirtschaft. Aus diesem Grund stellt das Monografie ein gewisses theoretisches und praktisches Interesse für Fachleute im Bereich der Informatik und Informationstechnologien für die digitale Wirtschaft dar.