مروری بر طراحی سیستم های آزمون پذیر برای پروتکل های امنیتی مقاوم در برابر حملات کوانتومی

با پیشرفت سریع محاسبات کوانتومی تهدیدهای نوظهور علیه زیرساخت های رمزنگاری کلاسیک به یکی از دغدغه های اصلی امنیت اطلاعات تبدیل شده اند. الگوریتم های متداول رمزنگاری کلید عمومی نظیر RSA و ECH، که امنیت بخش عمده ای از ارتباطات اینترنتی و پروتکل های امنیتی شبکه مانند TLS را تامین می کنند در برابر حملات مبتنی بر رایانه های کوانتومی آسیب پذیر خواهند بود. در این راستا رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم شامل توزیع کلید کوانتومی (QKD) و رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) به عنوان دو رویکرد مکمل برای مقابله با این تهدیدها مطرح شده اند. این مقاله مروری به بررسی طراحی و ارزیابی سیستم های آزمون پذیر برای پروتکل های امنیتی مقاوم در برابر حملات کوانتومی می پردازد و تمرکز ویژه ای بر ادغام QKD و PQC در پروتکل TLS دارد. ابتدا مبانی نظری و عملی QKD و PQC و چالش های پیاده سازی آن ها در شبکه های واقعی مرور می شود سپس مطالعات پیشین مرتبط با گذار از TLS کلاسیک به TLS مقاوم در برابر کوانتوم تحلیل و مقایسه می گردد. در ادامه راهکارهای ترکیبی مبتنی بر ادغام هم زمان QKD و الگوریتم های منتخب NIST نظیر CRYSTALS-Kyber و CRYSTALS-Dilithium بررسی شده و مزایا، محدودیت ها و سربارهای ارتباطی آن ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج این مرور نشان می دهد که اگرچه راه حل های ترکیبی QKD-PQC هزینه ارتباطی و پیچیدگی پیاده سازی بیشتری دارند اما در عوض سطح بالاتری از امنیت انتقالی و بلندمدت را برای پروتکل های امنیتی شبکه فراهم می کنند و می توانند به عنوان گزینه ای عملی برای گذار به ارتباطات امن مقاوم در برابر کوانتوم مورد توجه قرار گیرند.

کلیدواژه ها:

رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم ، توزیع کلید کوانتومی (QKD) ، رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) ، پروتکل TLS ، سیستم های آزمون پذیر امنیتی