کارگاه آموزشي فرازهایی از رمزنگاری پسا کوانتومی

سامانه‌های رمز کلید همگانی مانند RSA، در حال حاضر در سراسر جهان برای حفاظت اطلاعات در بستر اینترنت و دیگر شبکه‌های ارتباطی کامپیوتری استفاده می‌شوند. با پیشرفت‌های موجود در حوزه محاسبات کوانتومی و ارائه الگوریتم کوانتومی Shor در سال 1994 برای حل مسئله تجزیه اعداد مرکب بزرگ و لگاریتم گسسته، امنیت سامانه‌های رمز کلید همگانی کلاسیک در حضور کامپیوترهای کوانتومی مورد تهدید قرار می‌گیرند. Shor بیان می‌کند که مسئله تجزیه اعداد مرکب بزرگ در یک کامپیوتر کوانتومی که شامل ده‌ها یا صدها هزار گیت باشد به سرعت قابل حل است. اگرچه امروزه کامپیوترهای کوانتومی با چنین اندازه‌ای وجود ندارد اما پروژه‌های بزرگی برای ساخت چنین کامپیوترهایی طی 10 تا 20 سال آینده وجود خواهند داشت. محققان زیادی به دنبال یافتن راهی برای ایجاد امنیت در عصر کوانتومی هستند. ماهیت حل این مسئله با دو رویکرد متفاوت درنظرگرفته می‌شود. روش نخست از مکانیک کوانتومی برای طراحی رمزنگاری مبتنی بر کوانتوم استفاده می‌کند که با توجه به اصول پایه‌ای مکانیک کوانتومی شکست‌ناپذیر خواهد بود. روش دوم بر این اساس است که الگوریتم‌های کلاسیک جدیدی، به نام رمزنگاری پساکوانتومی، طراحی شود که بر مبنای سختی تجزیه اعداد مرکب بزرگ نیستند و با استفاده از الگوریتم Shor یا هر الگوریتم کوانتومی دیگر شکسته نمی‌شوند.

هر دو رویکرد مزایا و معایبی دارد. رویکرد رمزنگاری پساکوانتومی تنها نیازمند تغییرات نرم افزاری است و در زیرساخت‌های موجود قابل پیاده‌سازی است. محققان در حال مطالعه روی الگوریتم‌های این رویکرد برای سال‌های آینده هستند تا تضمین کنند که هیچ راه شناخته شده‌ای برای حمله به آن‌ها از طریق محاسبات کلاسیک و کوانتومی وجود ندارد. اما هرگز نمی‌توان به‌طور قطعی در مورد امنیت آن‌ها اظهار نظر کرد. رویکرد رمزنگاری کوانتومی، که بر اصول بنیادین مکانیک کوانتومی استوار است، یک اطمینان 100% برای شکست‌ناپذیر بودن الگوریتم‌های این حوزه ارائه می‌کند. اما این رویکرد بسیار پرهزینه است زیرا بر زیرساخت‌های ارتباطی و سخت‌افزاری جدید تکیه دارد. رمزنگاری کوانتومی با احتمال زیاد مورد استفاده بخش‌های نظامی/دولتی قرار خواهد گرفت که در آن‌ها نیاز به اطمینان کامل از شکسته نشدن الگوریتم وجود دارد و پرهزینه بودن از درجه اهمیت کمتری برخوردار است. دولت چین به طور قابل توجهی روی این رویکرد سرمایه‌گذاری کرده است. اما برای بیشتر کاربردهای تجاری استاندارد مانند پردازش تراکنش‌های کارت‌های اعتباری در بستر اینترنت، رویکرد رمزنگاری پساکوانتومی مطلوب است. مایکروسافت، گوگل و بسیاری از شرکت‌های تجاری دیگر برای تحقیق در مورد این رویکرد به‌طور مداوم تلاش می‌کنند.

در راستای اهمیت مطالعه روی رمزنگاری پساکوانتومی، مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST)، در دسامبر 2016 فراخوانی را برای طراحی الگوریتم‌های رمزنگاری جدیدی که در برابر الگوریتم‌های کوانتومی مقاوم باشند اعلام کرد. هدف از این فراخوان مطالعه و بررسی طرح‌های پیشنهادی برای دست‌یابی به یک استاندارد در سال‌های آتی است. مهلت ارسال طرح‌های پیشنهادی برای اولین دور از این فراخوان، 30 نوامبر 2017 بود. 82 طرح متفاوت که شامل 23 طرح امضا و 59 طرح رمزگذاری کلید عمومی یا سازوکار لفافه‌بندی کلید (KEM) هستند، در این مرحله ارسال شدند. NIST در حال مطالعه طرح‌های پیشنهادی است و اولین کنفرانس متعارف‌سازی را برای داوری پیشنهادات مختلف ارائه شده در آپریل 2018 برگزار کرد. تحلیل این طرح‌ها طی 3 تا 5 سال آینده به پیش‌نویسی برای استانداردسازی بعضی از این طرح‌ها منجر می‌شود که برای دریافت نظرات به صورت عمومی اعلام خواهد شد. حدود 70% از طرح‌های پیشنهادی به فراخوان NIST به حوزه رمزنگاری مشبکه‌مبنا، رمزنگاری کد‌مبنا و رمزنگاری چکیده‌مبنا اختصاص دارند. با توجه به استقبال قابل توجه جامعه‌ي رمزنگاري از این سه حوزه، بر آن شديم تا کارگاه آموزشی «فرازهایی از رمزنگاری پسا کوانتومی» را با محوریت این طرح‌ها برگزار نماییم.

سخنراني‌ها

1- مقدمه‌ای بر رمزنگاری پساکوانتومی [اسلايد]
        دکتر ترانه اقليدس

2- رمزنگاری مشبکه‌مبنا، مسیری برای امنیت اثبات‌پذیر [اسلايد]
        دکتر حسن خدائی مهر

3- امیدی تازه در به کارگیری مسئله یادگیری با خطا در طراحی سامانه‌های رمز پساکوانتمی سبک وزن [اسلايد]
        دکتر حسن خدائی مهر

4- امضاهای رقمی مبتنی بر توابع چکیده‌ساز [اسلايد / اسلايد در قالب pptx]
        دکتر رسول محمدی

5- رمزنگاری پساکوانتومی مبتنی بر کدهای با متر همینگ [اسلايد]
        دکتر خدیجه باقری

6- رمزنگاری پساکوانتومی مبتنی بر کدهای با متر رتبه [اسلايد]
        مهندس وحید یوسفی‌پور

زمان و مکان برگزاري

  • زمان: چهارشنبه و پنجشنبه ۲۴ و 25 بهمن 1397
  • مکان: دانشگاه صنعتي شريف، دانشکده مهندسي برق (ساختمان جديد)، سالن کهربا
  • جدول زمان‌بندي را از بروشور کارگاه مطالعه فرمایید.

لطفاً جهت رعايت نظم و امور پذيرش کارگاه، حداقل ۱۵ دقيقه پيش از افتتاحيه در محل برگزاري تشريف فرما شويد. با توجه به پيوستگي مطالب اکيدا توصيه مي‌شود هيچ يک از جلسات کارگاه را از دست ندهيد.

ثبت نام


با توجه به محدوديت ظرفيت، و نيز انجام هماهنگي‌ها و برگزاري مناسبتر کارگاه، مقتضي است علاقمندان حداکثر تا ساعت 23:59 روز دوشنبه 15 بهمن 1397 نسبت به ثبت نام از طریق شماره حساب 0106045509007 و یا شماره کارت 0237-9952-9918-6037 بانک ملی ایران به نام انجمن رمز ایران اقدام و تصویر رسید پرداخت را به همراه اطلاعات ذیل به نشانی infoisc.org.ir ارسال نمائید. اولويت با کساني است که زودتر ثبت نام کنند.

به منظور ثبت نام باید (۱) نام و نام خانوادگی، (۲) کد ملی یا شماره دانشجویی دانشگاه شریف، (۳) شغل و محل کار یا مقطع تحصیلی و دانشگاه، (۴) نوع ثبت نام مطابق با جدول هزینه ثبت نام، (۵) اسکن یا تصویر واضح فیش واریزی (پس از درج نام، نام خانواگی، کد ملی و عبارت «بابت ثبت نام در کارگاه آموزشی» روی آن) و (۶) آدرس رایانامه شخصی جهت مکاتبات بعدی به نشانی infoisc.org.ir ارسال شود. (7) مشخص کردن شماره تلفن همراه برای اطلاع‌رسانی به صورت پیامک اختیاری است. جهت اطلاع، دریافت کد ملی جهت هماهنگی برای ورود به دانشگاه است.

هزينه کارگاه

برای ثبت نام در این کارگاه آموزشی به مبالغ مندرج در جدول زیر مراجعه نمایید.

نوع ثبت نامهزينه
دانشجويان عضو انجمن رمز ايران1.000.000 ريال
دانشجويان غیر عضو1.500.000 ريال
اعضای حقیقی انجمن رمز ايران2.500.000 ريال
اعضای حقوقی انجمن رمز ايران3.000.000 ريال
شرکت‌کنندگان غیر عضو5.000.000 ريال