نيوهوب

في مجال التشفير ما بعد الكمومي ، يُعدّ بروتوكول نيو هوب بروتوكولاً لتبادل المفاتيح من ابتكار إردم ألكيم، وليو دوكاس، وتوماس بوبلمان، وبيتر شواب، وهو مصمم لمقاومة هجمات الحواسيب الكمومية . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

تعتمد خوارزمية نيو هوب على مسألة رياضية تُعرف باسم "التعلم الحلقي مع الأخطاء " (RLWE)، والتي يُعتقد أنها صعبة الحل. وقد تم اختيار نيو هوب للمشاركة في الجولة الثانية من مسابقة NIST لتوحيد معايير التشفير ما بعد الكمومي ، ^{[ 3 ]} واستُخدمت في تجربة CECPQ1 التي أجرتها جوجل كخوارزمية آمنة كموميًا، إلى جانب خوارزمية X25519 الكلاسيكية . ^{[ 4 ] [ 5 ]}

اتخذ مصممو برنامج NewHope عدة خيارات في تطوير الخوارزمية: ^{[ 6 ]}

• أخذ العينات الثنائية : على الرغم من أهمية أخذ العينات وفقًا لتوزيع غاوسي منفصل عالي الجودة في أنظمة التوقيع المضغوطة القائمة على الشبكات ما بعد الكمومية ، مثل فالكون (نموذج التجزئة والتوقيع على غرار GPV) وبليس (نموذج فيات-شامير على غرار GLP )، لمنع تسريب معلومات المفتاح الخاص من التوقيع، إلا أنه ليس ضروريًا في أنظمة تبادل المفاتيح. وقد اختار المؤلف أخذ عينات من متجهات الخطأ من التوزيع الثنائي .
• معالجة الأخطاء : ما يُميّز خوارزمية NewHope عن سابقاتها هو أسلوبها في معالجة الأخطاء. ففي حين كانت خوارزميات التعلم الحلقي السابقة تعتمد على تبادل مفاتيح الأخطاء لتصحيح الأخطاء معاملًا واحدًا في كل مرة، تُصحّح NewHope الأخطاء معاملين أو أربعة معاملات في آنٍ واحد استنادًا إلى هندسة عالية الأبعاد. وهذا يُتيح معدل فشل أقل في فك التشفير وأمانًا أعلى.
• توليد المتجه الأساسي : اقترح مؤلفو NewHope اشتقاق متجه "المولد" الأساسي (يُشار إليه عادةً بـ A أو${\displaystyle a}$) من مخرجات وظيفة XOF SHAKE-128 لمنع استخدام القيم "المتسللة"، كما قد يحدث مع هجوم Diffie-Hellman التقليدي من خلال Logjam .
• مستويات الأمان : في النسخ الأولى من الأوراق البحثية التي تصف خوارزمية نيو هوب، اقترح المؤلفون استخدام متعددة حدود من الدرجة 1024 لمستوى أمان "ما بعد الكم" 128 بت، ومتعددة حدود من الدرجة 512 كمثال "تجريبي" لتحدي تحليل الشفرات. ^{[ 7 ]} في النسخة المقدمة إلى المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST)، تم ترميز نسخة الـ 512 درجة لتوفير مستوى أمان "كلاسيكي" 128 بت.

• CECPQ2
• علم التشفير
• التشفير القائم على الشبكة
• التشفير الكمي

• التنفيذ المرجعي