Применение метода компактного описания подстановки для модификации схемы цифровой подписи на основе протокола аутентификации Штерна

Аннотация

Введение: схема аутентификации без разглашения Штерна – один из востребованных протоколов для построения схемы цифровой подписи на основе корректирующих кодов. Важным недостатком формирования схемы подписи на основе таких протоколов является значительный размер подписи. Цель: разработать оптимизированную по памяти версии квантово-устойчивой схемы электронную подпись, основанную на схеме Штерна. Результаты: исследована схема подписи на основе протокола аутентификации Штерна, размеры блоков элементов структуры подписи, взаимосвязь размеров блоков со значениями открытых параметров схемы подписи. Сделан вывод, что наибольший объем памяти необходим для хранения значений случайных подстановок. Выполнена оценка криптостойкости схемы подписи на основе протокола аутентификации Штерна с использованием модели наилучшей известной атаки. Разработан метод компактного описания подстановки с использованием информационного вектора, который применен для модификации схемы подписи на основе протокола аутентификации Штерна. Выполнена оценка уровня криптографической стойкости в модели наилучшей известной атаки модифицированной схемы подписи на основе протокола аутентификации Штерна. Проведено теоретическое и экспериментальное сравнение функциональных характеристик схемы цифровой подписи на основе протокола аутентификации Штерна и ее модифицированной версии. Предложенная модификация позволяет значительно снизить размеры подписи, при этом, с учетом выбранной модели оценки, общий уровень криптографической стойкости схемы подписи не снижается. Практическая значимость: полученные в рамках исследования результаты могут быть использованы для оптимизации по памяти схем подписи на основе других протоколов аутентификации без разглашения на основе корректирующих кодов, а также для разработки других методов оптимизации по памяти схемы цифровой подписи на основе протокола аутентификации Штерна.