Abstract

This work presents the analysis of the essence and possibilities of protection of the Rainbow post-quantum cryptographic algorithm. The main properties of the Rainbow algorithm and the general essence of cryptographic encryption and electronic signature algorithms based on multivariate quadratic transformations are determined. The main provisions regarding the protocols are given. Analyses are given regarding the ability to protect the algorithm against various attacks. The vulnerability of the algorithm to attack by third-party channels is investigated. The general provisions of the algorithm are considered. The algorithm is presented and considered from a mathematical point of view, as well as the mathematical essence of cryptographic algorithms for encryption and electronic signature based on multivariate quadratic transformations. The application of various methods of cryptanalysis against cryptographic algorithm based on multivariate quadratic Rainbow transformations is studied. The method of decreasing rank against the Rainbow algorithm is analyzed. The method of cryptanalysis by attacking the Oil-Vinegar scheme and the method of cryptanalysis "minranku method" are investigated. The attack is studied using a multilayer structure.

Highlights

  • Багатовимірні квадратичні схеми є перспективним рішенням для потреби квантових систем, стійких до атак від квантового комп’ютера

  • Далі Патарін та його співробітники доклали великих зусиль для розробки безпечних багатоваріантних криптосистем

  • Яким займались Патарін та його співробітники, пов’язаний з рівняннями лінеаризації Dragon, Oil and Vinegar, Unbalanced Oil-Vinegar [1]

Read more

Summary

Загальні положення щодо схеми ЕП RAINBOW

Що засновані на квадратичних поліномах, пройшли за останні 10 років суттєвий розвиток та визнання. Побудова механізму ЕП Rainbow на основі Oil and Vinegar, Unbalanced Oil-Vinegar грунтується на тому, що певні квадратичні рівняння можна легко розв’язати, якщо є можливість вгадувати декілька варіантів [1]. Це дозволяє легко знайти одне рішення для будь-якого рівняння виду (3). Потрібно лише випадковим чином вибрати значення для Vinegar змінних та підключити їх до рівнянь вище, що дасть набір o лінійних рівнянь з o змінними. 205 сталося, можна спробувати ще раз, вибравши різні значення для Vinegar змінних, поки не вдасться знайти рішення [4]. Для незбалансованої схеми Oil-Vinegar, v o , показано, що конкретна атака має складність приблизно q o v o 1 4 , коли v o. В рамках статті пропонується конструкція, яка використовує конструкцію Oil-Vinegar кілька разів, так що в підсумку підпис буде лише трохи довшим за документ.

Застосування різноманітних методів крипто аналізу против алгоритму RAINBOW
Метод зниження рангу
Метод атаки на Oil-Vinegar схеми
Метод Мінранка
Загальний аналіз безпеки
Здатність алгоритму RAINBOW протидіяти атаці сторонніми каналами
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call