Кіріспе

Жария кілт криптожүйесі, тораптық криптографияны қолданады. NTRU – деректерді шифрлау және оларды ашып алу үшін тораптық криптографияны пайдаланатын ашық кодты жария кілт криптожүйесі. Ол екі алгоритмнен тұрады: NTRUEncrypt, деректерді шифрлауға арналған, және NTRUSign, цифрлық қолтаңбалар үшін қолданылады. Басқа танымал жария кілт криптожүйелерінен өзгеше, ол Шор алгоритмын қолданып шабуыл жасауға қарсы тұрады. NTRUEncrypt патенттелген, бірақ 2017 жылы ол жалпыға қолжетімді етуге берілді. NTRUSign патенттелген, алайда оны бағдарламалық құралдар GPL лицензиясы бойынша пайдалана алады.

Тарих

Жүйенің NTRU деп аталатын алғашқы нұсқасын 1996 жылы математиктер Джеффри Хоффштейн, Джилл Пиффер және Джозеф Сильверман жасады. Сол жылы NTRU-дың жасаушылары Дэниел Лиманмен бірігіп, NTRU Cryptosystems, Inc. компаниясын құрды және криптожүйеге патент алды. Компания үшін таңдалған және кейін жүйеге де қолданылған "NTRU" атауы бастапқыда "Number Theorists 'R' Us" әдемі тіркесінен туындаған, немесе басқаша айтқанда, "Number Theory Research Unit" дегенді білдіреді. 2009 жылы компания Security Innovation бағдарламалық қамтамасыз ету корпорациясымен сатып алынды. 2013 жылы Дэмиен Стел мен Рон Стайнфелд NTRU-дың қауіпсіздігі дәлелденген нұсқасын жасады, ол NTRU-ға қауіпті шабуылдарға қарсы қорғаныс қосып, олардың алаңдауын тудырған алгебралық құрылымды жойды. Дегенмен, 20 жылдан астам зерттеулерге қарамастан, бастапқы NTRU-дың алгебралық құрылымын пайдаланып шабуыл жасаудың нақты жолы әлі табылмады. NTRU Post Quantum Cryptography Standardization жобасының 3-ші кезеңінде финалист атанды, ал NTRU Prime балама кандидат болды.

Өнер көрсету

Криптографиялық күші тең болғанда, NTRU жеке кілт операцияларын RSA-дан әлдеқайда жылдам орындайды. RSA жеке операциясын орындау уақыты кілт мөлшерінің кубымен өседі, ал NTRU операциясы квадраттық түрде өседі. 2010 жылы Лёвен университетінің Электротехникалық факультеті "[заманауи GTX280 GPU қолданып], 256 биттік қауіпсіздік деңгейінде секундына 200000 шифрлауға қол жеткізуге болады деп атап өтті. Бұл симметриялық шифрмен (бұл жиі кездеспейтін салыстыру) салыстырғанда, соңғы AES нұсқасынан шамамен 20 есе ғана баяу."

Кванттық компьютерлік шабуылдарға қарсы тұру

RSA және эллиптік қисық криптографиясынан өзгеше, NTRU кванттық компьютерлерге қарсы шабуылдарға осал емес деп белгілі. Ұлттық стандарттар және технология институты 2009 жылғы шолуда "[Шор алгоритміне төтеп бере алмайтын] ашық кілтті шифрлау және қолтаңбалау үшін қолданылатын мүмкіндіктер бар" және "[дамытылған] әртүрлі торға негізделген криптографиялық схемалардың ішінде NTRU криптографиялық алгоритмдер отбасы ең практикалық болып көрінеді" деп жазды. Еуропалық Одақтың PQCRYPTO жобасы (Horizon 2020 ICT 645622) NTRU-ның дәлелді түрде қауіпсіз Stehle–Steinfeld нұсқасын (NTRU-ның бастапқы алгоритмі емес) әлеуетті еуропалық стандарт ретінде бағалап жатыр. Дегенмен, Stehle–Steinfeld нұсқасы NTRU-ның "бастапқы схемасынан айтарлықтай аз тиімді".