Implementace a analýza postkvantového standardu digitálních podpisů založeného na mřížkách

Abstract

Cílem této práce je analyzovat postkvantový algoritmus CRYSTALS-Dilithium standardizovaný v publikaci FIPS 204 a na jeho základě vytvořit kryptografickou knihovnu. Práce vysvětluje, co je postkvantová kryptografie a její důležitost v dnešní době. Dále podrobněji přibližuje matematické základy, na kterých CRYSTALS-Dilithium stojí, a standard FIPS 204. Práce také ukazuje, jak vypadá proces implementace kryptografické knihovny v jazyce C++, jaké problémy se mohou vyskytnout během práce se standardem FIPS 204 a jak se nová implementace srovnává s již existujícími řešeními.

The aim of the thesis is to analyze the post-quantum algorithm CRYSTALS-Dilithium, which has been standardized in FIPS 204, and to create a cryptographic library based on it. The thesis focuses on explaining post-quantum cryptography and its current importance. It also provides an overview of the mathematical foundations on which CRYSTALS-Dilithium is based and describes the standard in which it is used. In addition, the thesis shows how creating an implementation of a cryptographic library proceeds in C++, what challenges may arise while working with FIPS 204 and how the new implementation compares to already existing solutions.