Máy tính lượng tử được dự đoán một ngày nào đó sẽ mạnh đến mức nó sẽ có khả năng dễ dàng giải mã mật mã khóa công khai ngày nay, ví dụ các tiêu chuẩn như RSA và Diffie-Hellman. Để ngăn chặn mối đe dọa trong tương lai này, chính phủ Mỹ đã đầu tư vào việc tạo ra các tiêu chuẩn mã hóa mới có thể vượt qua các cuộc tấn công bằng phần cứng trong thời gian tới.
Vào tháng 07/2022, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia của Bộ Thương mại Mỹ - NIST đã công bố những thuật toán chiến thắng trong cuộc thi kéo dài nhiều năm để phát triển các tiêu chuẩn mã hóa mới, những tiêu chuẩn tương tự đã được thiết kế để bảo vệ chống lại mối đe dọa rất lớn - máy tính lượng tử, thay thế dần các thuật toán như RSA, Diffie-Hellman trong trường hữu hạn, Diffie-Hellman trong nhóm các điểm trên đường cong ellip, và lựa chọn ra ba thuật toán chữ ký số và một cơ chế bọc/gói khóa (KEM) để sử dụng cho các ứng dụng mật mã kháng lượng tử. Ngoài ra, bốn thuật toán thiết lập khóa hậu lượng tử đã được chọn làm ứng cử viên tiềm năng cho vòng 4 để tiêu chuẩn hóa trong thời gian tới [4].
Bốn thuật toán mật mã trên (gồm 3 chữ ký số và 1 KEM) mà họ cho biết sẽ cung cấp các biện pháp bảo vệ đầy đủ để chống lại máy tính lượng tử và có kế hoạch được tiêu chuẩn hóa. Cuộc thi đã mất nhiều năm để diễn ra và có sự tham gia của rất nhiều ứng cử viên từ khắp nơi trên thế giới. Sau khi bốn ứng cử viên lọt vào vòng chung kết đã được chọn để chuẩn hóa, NIST đã công bố thêm bốn thuật toán khác đang được coi là ứng cử viên tiềm năng để tiêu chuẩn hóa.
Tuy nhiên, một trong bốn thuật toán bổ sung không quá chắc chắn như mong đợi. SIKE - viết tắt của Supersingular Isogeny Key Encapsulation (Cơ chế bọc khóa đẳng giống siêu kỳ dị), là một trong những ứng cử viên sáng giá để được tiêu chuẩn hóa, bị một cuộc tấn công thực tế được phát hiện gần đây phá vỡ tương đối dễ dàng. Tệ hơn nữa, máy tính chạy cuộc tấn công khác xa với một máy tính lượng tử: sử dụng một máy tính có bộ xử lý lõi đơn (có nghĩa là nó chậm hơn rất nhiều so với máy tính thông thường có bộ xử lý đa lõi) và chỉ mất một giờ cho toàn bộ quá trình giải mã thuật toán “hậu lượng tử” được cho là phức tạp của SIKE.
SIKE là một giao thức trao đổi khóa loại Diffie[1]Hellman, được phát triển với sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu tại Microsoft, IBM, Amazon, LinkedIn, Texas Instruments, Đại học Waterloo, Đại học Công nghệ Louisiana, Đại học Radboud và Đại học Toronto, trong đó độ khó của thuật toán phá SIKE dựa vào Supersingular Isogeny Problem (SSI) - Bài toán đẳng giống siêu kỳ dị, đó là tìm một ánh xạ nào đó (được gọi là đẳng giống) giữa hai đường cong elliptic siêu kỳ dị đã cho trước [8]. Đây là một bài toán đã được phân tích và nghiên cứu trong hơn 10 năm, nhưng SIKE giờ đây đã bị phá vỡ bởi một ứng dụng thông minh áp dụng định lý từ 25 năm trước của Ernst Kani (Giáo sư toán học người Canada gốc Đức).
Cuộc tấn công vào ứng cử viên này được phát hiện bởi một nhóm các nhà nghiên cứu bảo mật gắn liền với Mật mã công nghiệp và Bảo mật máy tính (COSIC), được điều hành bởi trường đại học KU Leuven của Bỉ. Nhóm đã xuất bản một bài báo vào tháng 8/2022, cho thấy cách một máy tính đơn giản ra mắt vào năm 2013 với CPU Intel Xeon E5-2630v2 ở tốc độ 2.60GHz được sử dụng một chương trình có tên Magma để phá giải SIKE và lấy các khóa bí mật của thuật toán [7]. Wouter Castryck và Thomas Decru thực hiện cuộc tấn công tại một giao thức được gọi là Supersingular Isogeny Diffie-Hellman, hoặc SIDH, là một trong những thành phần cơ bản của SIKE.
Quý độc giả quan tâm mời đọc chi tiết bài viết tại đây.
TS. Đỗ Quang Trung, Đặng Tuấn Anh (Học viện Kỹ thuật mật mã)
11:00 | 27/01/2023
15:00 | 15/05/2023
07:00 | 04/11/2022
14:00 | 17/05/2023
13:00 | 25/10/2022
16:00 | 30/11/2022
Ngày 23/4/2021, trên trang web của Hiệp hội mật mã thế giới xuất hiện bài báo “On One-way Functions from NP-Complete Problems” của Yanyi Liu và Rafael Pass [1]. Liu và Pass đã chứng minh rằng sự tồn tại của tất cả các hệ mật khóa công khai phụ thuộc vào một trong những câu hỏi lâu đời nhất của lý thuyết độ phức tạp tính toán. Trong bài báo này, tác giả sẽ giới thiệu nội dung bài viết của Erica Klarreich [2] bình luận về kết quả trong nghiên cứu [1] của Liu và Pass.
14:00 | 19/05/2021
CSKH-02.2020. Abstract—The block ciphers modes of operation with internal rekeying mechanisms, used during the encryption of a message to increase their security, have been a subject of analysis in recent years. In this paper, we will analyze the randomness of the sequences generated by two of these modes of operation, which also will be used in the generation of pseudo-random numbers.
11:00 | 01/02/2021
CSKH-01.2020. Tóm tắt—Keccak là hàm băm giành được chiến thắng trong cuộc thi SHA-3 của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Mỹ (NIST) tổ chức. Có nhiều tấn công thám mã khai thác bậc đại số thấp trong hoán vị của hàm băm này. Chính những kết quả này mà nhóm tác giả thiết kế Keccak đã tăng số vòng từ 18 lên 24 trong hoán vị của nó. Trên cơ sở đó, bài báo tập trung phân tích tính chất đại số của hoán vị Keccak-f trong hàm băm này, sau đó đề xuất một thành phần S-hộp mới có tính chất mật mã tốt để sử dụng trong hoán vị của hàm băm Keccak.
10:00 | 22/01/2021
Theo báo cáo của Check Point (Israel), chỉ trong 2 tháng cuối năm 2020, các cuộc tấn công nhằm vào các bệnh viện và các tổ chức y tế, chăm sóc sức khỏe đã tăng 45%.
16:00 | 09/11/2022 | Tin tức sản phẩm
08:00 | 07/11/2022 | GP ATM
10:00 | 19/09/2022|An toàn thông tin
15:00 | 16/09/2022|Tin tức sản phẩm
