Modular network communication using post-quantum cryptography

Súčasné kryptografické primitíva, ktoré sú popísané na začiatku tejto práce budú prelomené budúcimi kvantovými počítačmi. Táto práca popisuje proces lámania súčasnej krypografie spolu so základným popisom kvantovej mechaniky, ktorá je kľúčom k funkčným kvantovým počítačom. Taktiež predstavuje dostupné riešenia, ako je postkvantová kryptografia. Konkrétnejšie je predstavená kryptografia založená na kódoch, hašoch mriežkach. Najpodrobnejšie je opísaná kryptografia založená na mriežkach a sú predstavené špecifické NIST štandardizované algoritmy – Kyber a Dilithium. Spolu s teoretickým popisom je poskytnutá implementácia pre obidve algoritmy a porovnanie s existujúcimi implementáciami v programovacom jazyku Go. Praktické využitie týchto algoritmov je realizované modulárnou kvantovo odolnou komunikačnou aplikáciou. Je schopná posielať ľubovoľné dáta cez kvantovo odolný zabezpečený kanál a je dobre prispôsobená univerzálnemu textovému rozhraniu UNIX systmémoch. Viac špecificky, aplikácia je schopná vymieňať súbory medzi dvoma používateľmi a tiež vytvárať terminálové používateľské rozhranie, s ktorým môžu používatelia komunikovať. Protokol, ktorý je zodpovedný za vytvorenie zabezpečeného kanála, je dobre definovaný v posledných kapitolách tejto práce. Modularita aplikácie tiež umožňuje používateľom odstrániť a/alebo pridať akýkoľvek mechanizmus výmeny kľúčov alebo digitálny podpis, ktoré sú zodpovedné za vytvorenie zabezpečeného kanála s veľmi malými zmenami kódu a dobrou integráciou do existujúcich komponentov aplikácie