Analiza amenințării cuantice pentru criptografia modernă și dezvoltarea unui set de măsuri pentru contracararea acesteia

Abstract

Problematica studiului: Amenintările cuantice și contracararea acestora. Scopul lucrării: Analizarea amenintărilor cuantice pentru criptografia modernă și dezvoltarea unor măsuri pentru stoparea acestora la nivel național Obiectivele: 1. Cercetarea și analiza amenințărilor cuantice asupra criptografiei moderne, generate de evoluția calculului cuantic; 2. Analiza algoritmilor cuantici care pot compromite criptografia tradițională; 3. Analiza algoritmilor post-cuantici standardizați de NIST; 4. Studierea și analiza evoluției criptografiei post-cuantice – algoritmi, software și hardware; 5. Examinarea cadrului legislativ și strategic privind contracararea amenințărilor cuantice; 6. Dezvoltarea de recomandări pentru tranziția sigură a Republicii Moldova către criptografia post-cuantică. Metodele aplicate: Analiza documentară și analiza comparativă, utilizate pentru studierea literaturii de specialitate și compararea principiilor post-cuantici dar și abordărilor mai multor state cu privire la procesul de tranziție. Rezultatele obținute: În urma realizării obiectivelor stabilite, s-a evidențiat impactul direct al dezvoltării calculului cuantic asupra securității criptografiei clasice, precum și vulnerabilitatea algoritmilor tradiționali în fața algoritmilor cuantici. A fost realizată analiza principalilor algoritmi post-cuantici standardizați de NIST, fiind identificate avantajele, limitările și domeniile potențiale de aplicare ale acestora. Studiul a permis conturarea ecosistemului de actori implicați în dezvoltarea și implementarea soluțiilor post-cuantice, precum și evaluarea cadrului legislativ și strategic existent la nivel internațional și regional. Pe baza rezultatelor obținute, au fost formulate recomandări pentru tranziția sigură și graduală a Republicii Moldova către criptografia post-cuantică, în vederea asigurării securității informațiilor pe termen lung.

Research area: Quantum threats and their counteraction. Purpose of the thesis: To analyze quantum threats to modern cryptography and to develop measures to mitigate them at the national level. Objectives: 1. Research and analysis of quantum threats to modern cryptography, generated by the evolution of quantum computing; 2. Analysis of quantum algorithms that can compromise traditional cryptography; 3. Analysis of post-quantum cryptographic algorithms standardized by NIST; 4. Study and analysis of the evolution of post-quantum cryptography, including algorithms, software, and hardware; 5. Examination of the legislative and strategic framework for countering quantum threats; 6. Development of recommendations for the secure transition of the Republic of Moldova to post-quantum cryptography. Applied methods: Documentary analysis and comparative analysis, used to study the relevant literature and to compare post-quantum principles as well as the approaches adopted by several states regarding the transition process. The obtained results: As a result of achieving the established objectives, the direct impact of quantum computing development on the security of classical cryptography was highlighted, along with the vulnerability of traditional algorithms to quantum attacks. The main post-quantum algorithms standardized by NIST were analyzed, and their advantages, limitations, and potential application areas were identified. The study enabled the outlining of the ecosystem of actors involved in the development and implementation of post-quantum solutions, as well as the evaluation of the existing legislative and strategic framework at the international and regional levels. Based on these results, recommendations were formulated for the secure and gradual transition of the Republic of Moldova to post-quantum cryptography, in order to ensure long-term information security.