20. 9. 2019  14:01 Ľuboslav, Ľuboslava
Akademický informačný systém

Prehľad vypísaných tém - Fakulta elektrotechniky a informatiky


Základné údaje

Typ práce: Diplomová práca
Názov témy: Rekonštrukcia binárneho vektora z jeho distančného spektra s využitím "distance reliability"
Názov témy anglicky: Reconstruction of a binary vector from its distance spectrum using the notion of "distance reliabilty"
Stav témy: schválené (prof. Dr. Ing. Miloš Oravec - Garant študijného programu)
Vedúci práce: Mgr. Tomáš Fabšič, PhD.
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky
Garantujúce pracovisko: Ústav informatiky a matematiky - FEI
Max. počet študentov: --
Akademický rok:2018/2019
Navrhol: Mgr. Tomáš Fabšič, PhD.
Abstrakt: Pokrok vo vývoji kvantového počítača má vážne dôsledky aj pre kryptografiu. Je známe, že dostatočne vykonné kvantové počítače budú vedieť efektívne riešiť problém faktorizácie čísla na prvočísla a problém diskrétneho logaritmu. To znamená, že v prípade existencie dostatočne výkonného kvantového počítača by súčasné asymetrické kryptosystémy už neboli bezpečné. Je preto dôležité, pracovať na vývoji nových asymetrických kryptosystémov, ktoré budú odolné voči útokom kvantového počítača, a ktoré by mohli nahradiť súčasné asymetrické kryptosystémy. Na dôležitosť tejto témy upozornil aj americký inštitút pre štandardy a technológiu NIST v správe Report on Post-Quantum Cryptography (správa je dostupná na https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/ir/2016/NIST.IR.8105.pdf ). NIST zároveň vyhlásil súťaž Post-Quantum Cryptography Standardization Process ( https://csrc.nist.gov/Projects/Post-Quantum-Cryptography/Post-Quantum-Cryptography-Standardization ) s cieľom navrhnúť nové kryptografické štandardy odolné voči kvantovým počítačom. Do súťaže prišlo vyše 60 návrhov kryptosystémov (všetky návrhy su verejne dostupné na https://csrc.nist.gov/projects/post-quantum-cryptography/round-1-submissions ). Tieto návrhy budú v najbližších rokoch verejne analyzované vedeckou komunitou s cieľom vybrať najlepších kandidátov. Viaceré z týchto návrhov su založené na QC-MDPC McEliece kryptosystéme. Vo všetkých týchto návrhoch sa ale QC-MDPC McEliece používa s jednorazovým párom kľúčov. Je totiž známe, že ak sa ten istý pár kľúčov v QC-MDPC McEliece kryptosystéme používa opakovane, potom je možné tento kryptosystém zlomiť (takýto útok na QC-MDPC McEliece je popísaný v článku od autorov Guo, Johansson, Stankovski v literatúre nižšie). V útoku od Guo, Johansson a Stankovski je potrebné riešiť nasledovnú úlohu. Máme binárny vektor v. Vektor v nepoznáme, ale poznáme množinu vzdialeností medzi jednotkami vo vektore v ( túto množinu vzdialeností nazývame distančné spektrum vektora v). Úlohou je zrekonštruovať vektor v. Guo, Johansson a Stankovski vo svojej práci prezentujú algoritmus na riešenie tejto úlohy. V novej verzii svojho článku, zavádzajú Guo, Johansson a Stankovski pojem “distance reliability” a prezentujú vylepšený algoritmus na rekonštrukciu binárneho vektora z jeho distančného spektra založený na pojme “distance reliability”. Ich vylepšený algoritmus má tú výhodu, že umožňuje zrekonštruovať binárny vektor aj z neúplnej informácie o distančnom spektre. Cieľom tejto diplomovej práce je implementovať spomínaný vylepšený algoritmus. Úlohy: 1. Naštudujte princípy fungovania QC-MDPC McEliece kryptosystému. 2. Naštudujte princípy útoku na QC-MDPC McEliece kryptosystém od autorov Guo, Johansson a Stankovski. 3. Naštudujte princípy algoritmu od Guo, Johansson a Stankovski slúžiaceho na rekonštrukciu vektora z jeho distančného spektra s využitím “distance reliability”. 4. Implementujte algoritmus spomínaný v predchádzajúcom bode. 5. Otestujte Vašu implementáciu a vyhodnoťte výsledky. Literatúra: 1. Misoczki, R., Tillich, J.P., Sendrier, N. and Barreto, P.S., 2013, July. MDPC-McEliece: New McEliece variants from moderate density parity-check codes. In 2013 IEEE international symposium on information theory (pp. 2069-2073). IEEE. (dostupné na https://pdfs.semanticscholar.org/354d/1f012e1ab93bd005cd1feaf942b84cf4d312.pdf ) 2. Guo, Q., Johansson, T. and Stankovski, P., 2016, December. A key recovery attack on MDPC with CCA security using decoding errors. In International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security (pp. 789-815). Springer, Berlin, Heidelberg. (dostupné na https://pdfs.semanticscholar.org/1480/53e45ad86319c8b2c8b613388d58c48b8a21.pdf )



Obmedzenie k téme

Na prihlásenie riešiteľa na tému je potrebné splnenie jedného z nasledujúcich obmedzení

Obmedzenie na študijný program
Tabuľka zobrazuje obmedzenie na študijný program, odbor, špecializáciu, ktorý musí mať študent zapísaný, aby sa mohol na danú tému prihlásiť.

ProgramZameranieŠpecializácia
I-API aplikovaná informatikaI-API-BIS Bezpečnosť informačných systémov-- nezadané --

Obmedzenie na predmety
Tabuľka zobrazuje obmedzenia na predmet, ktorý musí mať študent odštudovaný, aby sa mohol na danú tému prihlásiť.

PracoviskoNázov predmetu
Nenájdené žiadne vyhovujúce dáta.