طراحی مدل کارآمد ارز دیجیتال بانک مرکزی بر اساس رویکردهای رمزنگاری پساکوانتومی

توسعه ارز دیجیتال بانک مرکزی به عنوان یکی از اشکال دیجیتال دارایی های مبتنی بر توکن و صادرشده توسط بانک های مرکزی می باشد که در آن برقراری موضوعات وابسته به امنیت اطلاعات و حفظ حریم خصوصی از اهمیت بالایی برخوردار است. از آنجاکه تهدیدات آینده ناشی از قدرت محاسبات کوانتومی، استفاده از رمزنگاری پساکوانتومی ضروری دانسته، الگوریتم های کلاسیکی فعلی، به زودی در برابر این تهدیدات ناکارآمد خواهند شد و موضوع مهاجرت سهل و بهینه به الگوریتم های مقاوم بیش از پیش احساس می شود. در پژوهش حاضر، طراحی و پیاده سازی یک مدل رمزنگاری ترکیبی (کلاسیک–پساکوانتومی) به گونه ای امن، مقاوم و قابل اعتماد برای پیاده سازی پلتفرم ارز دیجیتال بانک مرکزی ارائه شده است. در این مدل، از پروتکل های اثبات صفر دانش از نوع ZK-STARK به عنوان یکی از دستاوردهای کلیدی بهره گرفته شده است. همچنین با به کارگیری مکانیزم تسهیم راز توزیع شده، صدور گواهی های دیجیتال ترکیبی پساکوانتومی و تفکیک معماری کاربران حقیقی (تک امضایی) و حقوقی (چندامضایی)، چالش های مهاجرت به زیرساخت های نوین رمزنگاری به صورت هدفمند تسهیل گردیده و اعتمادپذیری پلتفرم ارتقاء یافته است. نتایج بررسی های انجام شده و داده های عددی از دو دیدگاه سرعت پردازش و مقدار خروجی نشان می دهند که استفاده از الگوریتم های خانواده مشبکه مبنا، نظیر الگوریتم Dilithium برای امضا و الگوریتم Kyber برای تبادل کلید، بهترین گزینه برای فراهم سازی امنیت مقاوم در برابر تهدیدات محاسبات کوانتومی در این پلتفرم بوده اند. در نهایت، مدل جاری مشکلات و پیچیدگی های ذکر شده در خصوص حفظ امنیت اطلاعات و اقدامات وابسته به مهاجرت سیستم های رمزنگاشتی نوین را در مولفه های اجرایی بهبود داده و آنها را مرتفع کرده است.

کلیدواژه ها:

ارز دیجیتال بانک مرکزی ، رمزنگاری پساکوانتومی ، رمزنگاری ترکیبی ، تهدیدات محاسبات کوانتومی