Post-Quantum-Kryptographie

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Elizabeth Friedrich
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1 Post-Quantum-Kryptographie Hashbasierte Signaturverfahren Fabio Campos 25. Oktober 2018 RheinMain University of Applied Sciences

2 Einleitung 1/4 Abbildung 1: Families of post-quantum cryptography

3 Einleitung 2/4 Eine gute Unterschrift besitzt folgende Eigenschaften 2 : Sie ist authentisch, d.h. sie zeigt, dass der Unterzeichner willentlich unterschrieben hat. Sie ist fälschungssicher, Sie beweist, dass der Unterzeichner und kein anderer das Dokument unterschrieben hat. Sie ist nicht wiederverwendbar. Sie kann nicht auf ein anderes Dokument kopiert werden. 2 [(B96)] 3

4 Einleitung 3/4 Das unterzeichnete Dokument ist nach der Unterzeichnung unveränderbar. Die Unterschrift ist bindend. Welche dieser Eigenschaften erfüllen Unterschriften mit Tinte auf Papier vollständig? 4

5 Einleitung 4/4 Nach [(KMV96)] verfolgen Digitale Signaturen folgende Ziele: Data integrity: addresses the unauthorized alteration of data. To assure data integrity, one must have the ability to detect data manipulation. Authentication: is a service related to identification. This function applies to both entities and information itself. Non-repudiation: prevents an entity from denying previous commitments or actions. 5

6 Signaturen aus Public-Key-Verfahren 1/2 Abbildung 2: Das RSA-Signaturverfahren 6

7 Signaturen aus Public-Key-Verfahren 2/2 Abbildung 3: Aufbau 7

8 Post-Quantum Abbildung 4: The Impact of Quantum Computing3 3 [(MVZ18)] 8

9 Quo vadis? Ist es möglich ein Signaturverfahren zu definieren, dessen Sicherheit nur auf den Eigenschaften der verwendeten Hashfunktion beruht? 9

10 Bibliography 1/2 (B96) Schneier, Bruce. Angewandte Kryptographie. Protokolle, Algorithmen und Sourcecode in C (KMV96) (MVZ18) (DH76) (Mer89) (BDH11) (BGD+06) (JLMS03) (BDS08) Katz, J., Menezes, A. J., Van Oorschot, P. C., and Vanstone, S. A.. Handbook of applied cryptography. CRC press Mavroeidis, Vasileios, et al. The Impact of Quantum Computing on Present Cryptography. arxiv preprint arxiv: (2018). Whitfield Diffie and Martin E. Hellman. New directions in cryptography. IEEE Trans. Information Theory 22(6): Ralph C. Merkle. A certifed digital signature. In Advances in Cryptology - CRYPTO 89, 9th Annual International Cryptology Conference, Santa Barbara, California, USA, August 20-24, 1989, Proceedings, pages , Johannes A. Buchmann, Erik Dahmen and Andreas Hülsing. XMSS - A practical forward secure signature scheme based on minimal security assumptions. In Post-Quantum Cryptography 4th International Workshop, PQCrypto 2011, Taipei, Taiwan, November 29 - December 2, Proceedings, pages , Johannes A. Buchmann, Luis Carlos Coronado Garcia, Erik Dahmen, Martin Döring, and Elena Klintsevich CMSS an improved merkle signature scheme. In Progress in Cryptology INDOCRYPT 2006, 7th International Conference on Cryptology in India, Kolkata, India, December 11-13, 2006, Proceedings, pages , Markus Jakobsson, Frank Thomson Leighton, Silvio Micali, and Michael Szydlo. Fractal merkle tree representation and traversal. In Topics in Cryptology CT RSA 2003, The Cryptographers Track at the RSA Conference 2003, San Francisco, CA, USA, April 13-17, 2003, Proceedings, pages , Johannes A. Buchmann, Erik Dahmen, and Michael Schneider. Merkle tree traversal revisited. In Post-Quantum Cryptography, Second International Workshop, PQCrypto 2008, Cincinnati, OH, USA, October 17-19, 2008, Proceedings,

11 Bibliography 2/2 (BHLV17) (Gol04) (BHH+15) Daniel J. Bernstein, Nadia Heninger, Paul Lou and Luke Valenta. Post-quantum RSA, Cryptology eprint Archive, Report 2017/351,2017, Oded Goldreich. Foundations of Cryptography: Volume 2, Basic Applications. Cambridge University Press, Cambridge, UK, Daniel J. Bernstein, Daira Hopwood, Andreas Hülsing, Tanja Lange, Ruben Niederhagen, Louiza Papachristodoulou, Michael Schneider, Peter Schwabe, Zooko Wilcox-O Hearn. SSPHINCS: practical stateless hash-based signatures. EUROCRYPT 2015, Sofia, Bulgaria,

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