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On the theory and practice of quantum-immune cryptography [Elektronische Ressource] / von Martin Döring

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EinreicOnamtheDarmstadt,TheoryhmannandderPracticeDofProf.Quanhlintum-ImmMaiunePr?fung:CryptographhscyausVReferenomJohannesFMarcacaghung:bTereic?ndlichJuliInformatikHoderulkTD?ringecHanauhniscMainhenten:UnivDr.ersit?tBucDarmstadtDr.genehmigteFiscDissertationTzurderErlangunghdes23.Grades2008Doagctormrerumhennaturalium9.(Dr.2008rer.2008nat.)cvhonennzier:Dipl.-Math.17MartinTheoretiscWissenschnischaftlicDarmstadtheraftlicWherdegangomotionsdesMaiVamerfassersacinhniscKurzformAbs.1ungOktobDarmstadterwissensc199Mitarb7acInformatik,Julib2003TStudiumUnivdergem??MathematikdermitrdNTebUnivenfach2008TheoretischheherPheiterysikFanhgebietderheJohannFWh-olfgangereicGoInformatik,ethe-Univecersit?theFersit?trankfurt1am?20Main331.PrJulio2003nDiplompr?fungder(Dipl.-Math.)ecOktobhenerersit?t2003FTmyoandmysonwifeelix.ClaudiaestablishedAbstractofPublic-kTheyeytcryptographimplemenytheisositionaekalternativeyimplementectributeshnologyonforpmakingimplementhareetheInwternettosyandtheyotherecienITexistinginfrastructuresofsecure.InThepsecuritrstyareofInthetestablishedofpublic-ktegrateeyscryptosys-etemsareliesphonesonetheedicultwyestablishedofefactoringforlargeincompstructures.ositetheincryptographtegerse-menorwcomputizero-knongindiscreteshologarithms.quanHozero-knowundereveer,wittheiscryptosystems.unclearemenwhethercryptosystems.thesetcomputationalpublic-kprob-hensivlemsshremainareinsuptractablewinIthedevicesfuture.WithFcordevices.

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Published 01 January 2008
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EinreicOnamtheDarmstadt,TheoryhmannandderPracticeDofProf.Quanhlintum-ImmMaiunePr?fung:CryptographhscyausVReferenomJohannesFMarcacaghung:bTereic?ndlichJuliInformatikHoderulkTD?ringecHanauhniscMainhenten:UnivDr.ersit?tBucDarmstadtDr.genehmigteFiscDissertationTzurderErlangunghdes23.Grades2008Doagctormrerumhennaturalium9.(Dr.2008rer.2008nat.)cvhonennzier:Dipl.-Math.17MartinTheoretiscWissenschnischaftlicDarmstadtheraftlicWherdegangomotionsdesMaiVamerfassersacinhniscKurzformAbs.1ungOktobDarmstadterwissensc199Mitarb7acInformatik,Julib2003TStudiumUnivdergem??MathematikdermitrdNTebUnivenfach2008TheoretischheherPheiterysikFanhgebietderheJohannFWh-olfgangereicGoInformatik,ethe-Univecersit?theFersit?trankfurt1am?20Main331.PrJulio2003nDiplompr?fungder(Dipl.-Math.)ecOktobhenerersit?t2003FTmyoandmysonwifeelix.ClaudiaestablishedAbstractofPublic-kTheyeytcryptographimplemenytheisositionaekalternativeyimplementectributeshnologyonforpmakingimplementhareetheInwternettosyandtheyotherecienITexistinginfrastructuresofsecure.InThepsecuritrstyareofInthetestablishedofpublic-ktegrateeyscryptosys-etemsareliesphonesonetheedicultwyestablishedofefactoringforlargeincompstructures.ositetheincryptographtegerse-menorwcomputizero-knongindiscreteshologarithms.quanHozero-knowundereveer,wittheiscryptosystems.unclearemenwhethercryptosystems.thesetcomputationalpublic-kprob-hensivlemsshremainareinsuptractablewinIthedevicesfuture.WithFcordevices.exahampble,inShoryshoseamlesslywtosystems.edhainb1994and[71]constrainedthatustquanintumeycomputersthesiscanbbandetum-immused,toofactorcintheoreticaltegersconcenandquantopcomputeydiscreteelogarithmsWinforpthatolynomialmtime.andItpropisreservthereforetialnecessaryintoofdevpracticalelopproalternativoeimppublic-ktum-immeyecryimpropoftoalternativsimplemenyerystemseasilywtohicinfrastructures.htdotiminnotarelywonetheetitidicultevycomparedofFinallyfactoringpresenorcryptographiccom-isputingfordiscreteelogarithmsPDandAPI,whiccryptosys-halsoarewithsecurepevstemsenvagainsttoquanetumtedcomputeraattacaks.thatWcanereplacecallcryp-sucThehtationscryptosystemvstoquantum-immunee.tTsuitableoresource-prodevices.vmeeasilythetegratesecurittoypublic-kofinfra-theseThisquancontum-immtouneothcryptosystems,theoryappropriatepracticesecuritquanyunemoydelsaddressinghaabvvetionedtohallenges.btheepart,used.eSincetratequanthetumtumcomputerswledgeareroableerttoofsolvteractiveproproblemssystems.inepwolynomialthetimetimewhicthehtuarestatistical,supperfect,osedcomputationaltowledgebertiesepinedtractablesequenforcompclassi-ofcalteractivcomputers,prothesystems.existingthesecupart,riteyvidemotationsdelsfaremostinadequateortaninquantheunepresenceWofpresenquaneciencytumvadvtsersaries.someTherefore,thenewesecuTherittationsyvmoeciendelsandhainvineexistingtoeybWepresendevcompre-elopeedgtothcapturetquanotumthatadvalternativersaries.cryptosystemsPropcompertiesvofortheseenneweriorsecurittoycryptosystems.mo,delsehatvneweAPtothatbparticularlyeell-suitedinresource-constrainedvlikestigated.mobileOnandaAs.mthisorethepracticalelevtemsel,anthebquanusedtum-immtheseuneIcryIItZusammenfassungobPublic-Key-KryptograeundisttiellereinevScwhl?ersseltecerfahrenhnologietozurersetzenAbsic?ssenherungzurdonzenesctIn-wirternetsSteigerungundied?ssenanderersieIT-Infrastrukturen.ngenDier?SicteherheitsoetablierterKryptograePublic-Key-forderungen.KryptozervQuanerfahrendgebBeweruhtigstentenaufezienderWirScergleichIwierigkten-immeittiertdeserfahrenFImplemenaktorisierenszigro?erressourcenZahlenEndger?teoinderblic-desDieseBerecTheoriehnensquandiskreteradressiertLogarithmen.HEsenistaufjedo-Eigenscczeigenh,unklar,omputationalobsinddtioniesehenPro-nblemeeauceinigehelnzuk?nImplemenftigsicscPublic-Key-InfrastrukturenhZeitmessungen,wKryptoeretabliertenl?sbarderbleibtet,eienKryp-.soBeispielswerden,eiseetabliertenzeigtet-Shor?nnen.1994e[71],?ssendassnQuaneeignetten-ComputerescinkderSieLagehsind,einendePinolynomialzeitkgeitro?eohlZahlenauczuvfaktorisierenimmuei.ndeidiskretegenannLogarithmenuzutheoretiscbeilerecwirhQuannen.leDeshalbinmeissysteme.?ssendassalter-statisticnativpe-Public-Key-Kryptoo-knowvhaftenerfahrentereompnteraktivtImwiceilktieruneltwicwten-immerden,Kryptoderenor.SicVherheitwicnicAlgorithmenhEzienz.tsindaufundderleicScbhtegri-wierigktiereneitzeigen,destivFerfahrenaktorisierensbarorydererfahrendesIBerechhnensmdiskreterdLoga-quanrithmenunenbtoeruherfahrent,implemenundwdiedasssicdieherVselbnahstlosgegenkAngrieDiedurctihruQuanmtencomputeresind.eDerartigetKryptogvf?rerfahrenbbhezeicnhnentewirsein.alsmquanten-immunleic.tUmbdiesSichherheitPusolcKey-Infrastrukturenhertegriertquanerdenten-imm?nnen.unerArbKryptotr?gtvwerfahrenzurzualsbhewPraxiseisen,onmten-?ssenunergeeignetebSicSieherheitsmodabdelledievenerwtenendeteraws-erden.ImDahQuanTtencomputerkintrierenderunsLagediesind,ten-Problemeo-know-indgePhaftolynomialzeitteraktivzuBewl?sen,Wirdieerstmalig,unl?sbardie(ten-intralactable-)erfef?rundklassiscchezerComputerlesind,-EigenscsindrobustdieunexistierendensequenSicKherheitsmoosidelleinunge-ereignet,eissysteme.diepraktiscSicTherheitstellengegenImplemenQuangeten-Angreiferderzuherfassen.quan-Daherunmn?ssenvneuevSicF?rherhdereitsmoerfahrendelletenktwirwiczurkdereltDiewtierungenerden.sehrEigenscthaftenlassendieserhneuenhSinicestehendeherheits-inmoeren.dellepr?senmumfassende?ssendieundasstersucalterna-hentvwverden.hVmitonKderppraktiscvhenoEbdieseneneIbetracbsogar?glic?bAs.erlegaucenwiesIind.enZuletztEndger?tenstellenhr?nktenwirundeinedieserneueesAPIdief?rvkryptograscaufhIVeescVEndger?tener-MobiltelefonenfahrenPDvMitor,APdieistbmesondersh,geeignetalternativistKryptof?rerfahrendhendiesenEinsatzeinzusetzen.aufressourcen