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Kyber:第三轮后量子密码算法

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简介:
Kyber是一种先进的加密协议,被提名为NIST标准的后量子密码算法。它在安全性、效率及密钥交换灵活性方面表现出色,尤其适合未来的网络安全需求。 第三轮后量子密码算法Kyber在设计上具有较高的安全性和效率,在实际应用中有广泛的应用前景。

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  • Kyber
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    Kyber是一种先进的加密协议,被提名为NIST标准的后量子密码算法。它在安全性、效率及密钥交换灵活性方面表现出色,尤其适合未来的网络安全需求。 第三轮后量子密码算法Kyber在设计上具有较高的安全性和效率,在实际应用中有广泛的应用前景。
  • crystals-kyber-[removed]CRYSTALS-KYBER (V3) 钥交换的 JavaScript 实现
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    CRYSTALS-KYBER是一个用于后量子安全的密钥交换协议。此项目提供了其在JavaScript中的实现,使开发者能够在浏览器等环境中使用该协议确保通信的安全性。 CRYSTALS-KYBER是一种后量子密钥交换协议,用于在双方之间安全地建立对称密钥。 此JavaScript实现适用于客户端Web浏览器应用程序,但也可以应用于任何基于JavaScript的环境。大部分代码是从Kyber的Go语言版本翻译而来的,并且该库支持512、768和1024三种不同的安全性强度级别。当前这个特定的实现仅提供768的安全性等级;未来可能根据设计变更来增加其他安全级别的支持。 此代码基于最新版本构建,可以确保与最新的协议标准保持一致。KYBER-768能够为双方生成一个256位的对称密钥,为了在通信通道上进行数据加密和验证标签计算时使用这个密钥,建议采用AES-256等算法。 整个交换过程如下图所示: 要开始使用,请通过Node.js或React环境安装npm。
  • HQCs的次评审
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    本文介绍了后量子密码算法HQCs的第三次技术评审情况,分析了其安全性、效率及标准化进展,为未来的研究和应用提供参考。 第三轮后量子密码算法HQC进行了相关讨论和技术分析。
  • NIST选型
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    本文介绍了美国国家标准与技术研究所(NIST)在后量子密码算法选型过程中的进展和成果,探讨了面对量子计算机威胁时的经典密码体系替代方案。 随着量子计算技术的快速发展,密码学领域面临前所未有的挑战。传统的公钥加密算法如RSA、Diffie-Hellman以及椭圆曲线,在面对量子计算机的强大能力时将失去其原有的安全性保障。这是因为量子计算机能够利用Shor算法和Grover算法等基于量子力学原理的方法来高效解决传统计算难以处理的数学问题。 为应对这一挑战,一种新的密码学研究方向——后量子密码学应运而生。这类加密技术旨在开发出即使在强大的量子计算机攻击下也能保持安全性的新型算法。美国国家标准与技术研究院(NIST)已经启动了一项标准化工作来制定和确立这些新标准,并确保它们能够提供不低于现有系统的安全性,同时还要具备抵抗未来可能出现的任何量子计算威胁的能力。 后量子密码学的关键特性包括:首先,必须在传统计算机以及未来的量子计算机攻击面前都保持安全;其次,在保证相同的安全水平下需要有更高的运行效率;最后,应尽量减少对通信资源的需求。根据不同的数学理论基础和实现方式,这些算法可以分为基于格点的、哈希函数的及多项式的几种类型。 例如,基于格点的方法利用高维空间中的复杂几何结构来构建密码体系,并且即使在量子计算机攻击下也难以破解;而依赖于抗碰撞性质的哈希函数方法则通常设计简洁并且易于实现,在量子计算环境中依然稳健。此外,还有多种基于特定数学问题构造而成的多项式算法。 这些后量子加密技术不仅提供了强大的安全性,还具有更快的操作速度以及较低的数据传输成本等优点。它们的应用范围广泛,包括网络安全、数据保护和认证授权等领域,并能够为未来可能面临的量子威胁提供可靠的防护措施。 NIST在开发新型密码标准方面的工作标志着信息安全领域的一个重要转折点。通过这些努力,我们可以期待构建起一个更加安全的信息技术环境,以应对即将到来的量子计算挑战。
  • 基于FPGA的CRYSTALS-Kyber多路并行优化实现.docx
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    本文档探讨了在FPGA平台上对后量子加密算法CRYSTALS-Kyber进行多路并行优化的方法,旨在提高其运行效率和实用性。 后量子密码CRYSTALS-Kyber的FPGA多路并行优化实现.docx
  • 与通信加(7-3)与通信加与通信加
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    本课程探讨量子计算对传统密码学体系的影响及挑战,并介绍量子密钥分发等新型安全通信技术。 量子计算与通信加密量子计算与通信加密量子计算与通信加密量子计算与通信加密量子计算与通信加密
  • 遗传】含MATLAB代遗传
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    本资源提供了一套详细的量子遗传算法实现方案及其MATLAB代码。适合研究和学习量子计算与优化问题的学生及科研人员使用。 量子遗传算法(Quantum Genetic Algorithm, QGA)是将量子计算与遗传算法相结合的产物,是一种新兴的概率进化算法。遗传算法用于解决复杂优化问题,其核心思想在于模仿生物进化的自然选择法则以及染色体交换机制,并通过选择、交叉和变异三种基本操作来寻找最优解。由于这种算法不受特定问题性质或最优化准则形式的影响,只需借助目标函数在概率引导下进行全局自适应搜索,因此能够处理传统方法难以解决的复杂难题,具备极高的鲁棒性和广泛应用性,在跨学科研究中备受关注。 然而,若选择、交叉和变异的方式不恰当,则遗传算法可能会表现出迭代次数过多、收敛速度缓慢以及容易陷入局部最优解等问题。量子计算则利用量子态作为信息的基本单元,并通过叠加、纠缠及干涉等特性进行运算,从而实现对经典计算机难以处理的NP问题的有效解决。1994年,Shor提出了首个量子算法,成功解决了大数质因子分解的经典难题;该算法可用于破解公开密钥系统RSA的安全性。此外,在1996年Grover提出的随机数据库搜索量子算法中,则展示了在未整理的数据集中实现加速搜索的潜力。 随着这些突破性的进展,量子计算正因其独特的性能而成为研究领域的热点话题。
  • 导论》版课习题解答
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    本书为经典教材《算法导论》(第3版)的配套参考书,提供了详尽的课后习题解答,帮助读者深入理解算法理论与实践。 《算法导论第三版》是计算机科学领域内一部权威且深入浅出的教材,由Thomas H. Cormen、Charles E. Leiserson、Ronald L. Rivest和Clifford Stein四位作者共同编著。该书全面介绍了算法设计与分析的基础理论及应用实践,涵盖了排序算法、数据结构、图算法、动态规划、贪心算法等多个核心主题。在学习过程中,课后习题是检验理解和掌握程度的重要环节,“算法导论第三版课后习题答案”则为读者提供了参考与校验的资源。 ### 一、选择排序算法详解 **标题与描述中的知识点**:选择排序是一种简单的比较排序算法,其基本思想是在遍历数组过程中找到未排序部分最小(或最大)元素,并将其放到已排序序列末尾。通过不断重复这一过程实现整个数组的有序化。 **详细解析**: 1. **算法流程**: - 初始化一个变量`smallest`来记录当前未排序部分中的最小值索引。 - 外循环:从第一个位置到倒数第二个位置,每次迭代确定一个最小元素的位置。 - 内循环:从外层循环当前位置开始遍历剩余的数组项,并更新`smallest`的值以找到新的最小元素。 - 每次结束外层循环时将当前轮次中找到的最小元素与初始索引位置上的元素交换,确保已排序部分始终有序。 2. **时间复杂度分析**:选择排序的时间复杂度为O(n^2),其中n是数组长度。无论输入数组的状态如何都需要执行n-1次外循环,并且每次外层循环需要进行n-i次比较操作,因此总比较次数为(1+2+...+(n-1)) = n*(n-1)/2 = O(n^2)。 3. **空间复杂度**:选择排序的空间复杂度为O(1),因为它直接在原数组上完成排序而无需额外的存储空间。 ### 二、快速检查与预计算答案策略 **描述中的知识点**:当输入满足特定条件时,算法可以提前返回预设结果以避免不必要的运算。这种方法可以在处理大数据集或高频率查询场景下提高效率和性能表现。 **详细解析**:这种优化通常用于改善算法在最理想情况下的运行时间。例如,在搜索已部分排序的数组中,可以通过快速检查来直接确定目标位置或者使用预先计算的结果加快查找过程的速度。 ### 三、二分查找算法详解 **标题与描述中的知识点**:二分查找是一种高效的有序数组元素定位方法,通过比较中间值与目标值逐步缩小查询范围直至找到匹配项或确认不存在为止。 **详细解析**: 1. **算法流程**: - 初始化两个指针`low`和`high`分别指向数组的起始位置和结束位置。 - 计算中间索引并将其作为比较对象,与目标值进行对比。 - 如果两者相等,则返回该元素的位置;如果目标值大于中间元素,则更新搜索范围至右半部分(即增加low指针);反之则缩小左半部分的范围(减少high指针)。 - 当`low`超过`high`时停止循环,表示没有找到匹配项。 2. **时间复杂度分析**:二分查找的时间复杂度为O(log n),其中n是数组长度。每次比较可以将搜索空间减半直至目标被定位或范围为空为止。 3. **空间复杂度**:二分查找的空间复杂度为O(1)因为其在原地进行操作,不使用额外的存储区域。 ### 四、逆序对概念与计数 **描述中的知识点**:逆序对是指数组中所有满足iA[j]条件的一对元素。它反映了数据集无序化的程度,并可用于评估排序算法性能或分析其它问题时的数据分布情况等用途。 **详细解析**:逆序的数量越多,说明该序列越混乱,需要更多的操作才能将其完全有序化。计算逆序数量可以为解决特定类型的问题提供有用的信息和指导意义。 综上所述,“算法导论第三版课后习题答案”不仅提供了详细的题目解答内容还深入探讨了各种重要概念及其应用背景,对于增强读者对算法的理解以及提升编程技能具有重要的参考价值。
  • :实现与实验的代
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    本书深入浅出地讲解了量子计算的基本原理,并提供了多种经典编程语言实现的量子算法实例和相关实验指导,旨在帮助读者理解并实践这一前沿科技领域。 在本存储库中,我将实现各种量子算法,并使用Cirq和Tensorflow Quantum作为主要工具。如果时间允许,我会为每个部分制作视频教程并在此处提供链接。具体内容包括: - 实施的算法:利用TensorFlow-Quantum(TFQ)和Cirq进行实施。 - 代码示例:涵盖不同TFQ实验所需的代码,包含原始代码及教程,并有从PennyLane到TFQ转换的教学内容。 视频讨论的主题将涉及以下方面: - 单量子位分类器使用量子机器学习解决XOR问题 - 复现“用量子变分电路进行强化学习”的研究工作 - TFQ中的量子近似优化算法(QAOA) - 在TFQ中实现的变分量子本征求解器(VQE),包括对1个和2个量子位哈密顿量的应用。 - 用于Cirq中任意多个量子位自定义ParameterShift与Adam优化,在TFQ中的比较 - 潘妮兰实验代码:主要来自黑客马拉松活动。