익명 3자 양자 안전 인증 키 합의 및 포워드 시크리시: 링 오류 학습

초록 목적: 상호 인증, 사용자 익명성 및 포워드 시크리시를 보장하고 고전적 및 양자 적대자에 저항하는 안전하고 효율적인 3자 포스트 양자 인증 키 합의 (AKE) 프로토콜을 설계하는 것입니다. 방법: 제안된 프로토콜은 양자 저항성이 널리 인정받는 링 오류 학습 (Ring-LWE) 가정을 사용하여 구축됩니다. 이 계획은 두 사용자가 불안정한 채널을 통해 신뢰할 수 있는 서버를 통해 공유 세션 키를 설정할 수 있게 합니다. 인증, 익명성 및 키 기밀성을 달성하기 위해 암호화 해시 함수, 격자 기반 작업 및 마스킹 기술이 사용됩니다. 프로토콜의 유효성을 검증하기 위해 형식적 정확성 증명, 비공식 보안 분석 및 비교 성능 평가가 수행됩니다. 결과: 이 연구는 "현재 프로토콜을 능가함"과 같은 질적 이점을 설명하지만, 정확한 계산 비용(예: 총 실행 시간 4913 ns)이나 통신 라운드와 같은 특정 메트릭이 부족합니다. 또한, 사용자 측 비용을 2438 ns로 줄이며, Islam et al.에서의 5395 ns와 비교됩니다. 쌍이나 혼돈 맵 기반 프로토콜에 비해 상당히 효율적이며, 비용이 12000 ns를 초과하는 경우를 피합니다. 통신 오버헤드는 두 개의 RLWE 기반 메시지와 하나의 서버 응답으로 교환을 제한함으로써 줄어듭니다. 이 결과는 제안된 방안이 더 낮은 계산 및 통신 비용으로 강력한 보안 보장을 제공하며, 자원이 제한된 모바일 및 IoT 환경에 적합함을 보여줍니다. 참신함: 기존 접근 방식과 달리 제안된 프로토콜은 Ring-LWE를 기반으로 한 3자 설정에서 사용자 익명성, 포워드 시크리시 및 양자 저항성을 동시에 보장합니다. 이는 이전 방식의 알려진 취약점을 극복하고 보안을 해치지 않으면서 개선된 효율성을 달성하여 포스트 양자 안전 통신을 위한 실용적이고 강력한 솔루션이 됩니다. 키워드: 키 설정, 인증, 링 오류 학습, 익명 키 교환, 포스트 양자 포워드 시크리시