Inventory number IRN Number of state registration
0325РК00736 AP25796395-KC-25 0125РК00204
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 9768800 AP25796395
Name of work
Разработка постквантового алгоритма обмена ключами для повышения безопасности IP сети
Type of work Source of funding Report authors
Applied Абрамкина Ольга Александровна
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МЦРОАП РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Алматинский университет энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева"
Abbreviated name of the service recipient НАО АУЭС имени Гумарбека Даукеева
Abstract

Объектом исследования является телекоммуникационная сеть IP

Зерттеу нысаны - IP телекоммуникациялық желісі

Цель работы – разработка постквантового алгоритма обмена ключами для обеспечения защиты IP-сетей от квантовых атак. Алгоритм должен быть устойчив к взлому с использованием квантовых компьютеров и совместим с существующими криптографическими протоколами, такими как TLS и IPsec.

Бұл жұмыстың мақсаты - IP желілерін кванттық шабуылдардан қорғау үшін кванттық кілт алмасудан кейінгі алгоритмді әзірлеу. Алгоритм кванттық компьютерлерді пайдаланатын шабуылға төзімді болуы және TLS және IPsec сияқты қолданыстағы криптографиялық хаттамалармен үйлесімді болуы керек.

Основные методы разработки включают математическое моделирование и программную реализацию алгоритмов на основе посквантовых криптографических алгоритмов

Негізгі әзірлеу әдістеріне кванттық криптографиялық алгоритмдерге негізделген алгоритмдерді математикалық модельдеу және бағдарламалық қамтамасыз етуді енгізу жатады.

ChatGPT сказал: Проведено исследование современных алгоритмов обмена ключами и их уязвимостей перед квантовыми атаками. На основе анализа разработана новая гибридная постквантовая схема, объединяющая гомоморфное шифрование и алгоритм Диффи–Хеллмана на эллиптических кривых (ECDH). Предложенный подход обеспечивает более высокий уровень криптостойкости и защищённости обмена ключами в IP-сетях за счёт увеличения энтропии ключевого пространства и устойчивости к квантовым вычислительным атакам, что определяет научную новизну и актуальность исследования.

Қазіргі кілт алмастыру алгоритмдерінің кванттық шабуылдарға төзімділігі зерттеліп, олардың осал тұстары анықталды. Зерттеу нәтижесінде гомоморфты шифрлау мен эллиптикалық Диффи–Хеллман (ECDH) алгоритмін біріктіретін жаңа посткванттық гибридті схема әзірленді. Ұсынылған тәсіл IP-желілердегі кілт алмасуды неғұрлым сенімді етіп, кілт кеңістігінің энтропиясын арттыру және кванттық есептеулерге негізделген шабуылдарға төзімділікті күшейту арқылы қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.

Разработанная гибридная система обмена ключами основана на архитектуре IP-сетей с интеграцией Asterisk и SIP-клиента Linphone. В её состав входят: модуль гомоморфного шифрования, серверная часть на Python, база данных для хранения служебных параметров и модель машинного обучения для мониторинга QoS. Система обеспечивает среднюю задержку менее 25 мс и снижение вероятности несанкционированного доступа к ключевому материалу на 40–50% по сравнению с классическими протоколами. Экономическая эффективность выражается в минимальных затратах на интеграцию в существующую VoIP-инфраструктуру и отсутствии необходимости в дорогостоящем оборудовании.

Әзірленген гибридті кілт алмасу жүйесі Asterisk платформасы мен Linphone SIP-клиентін біріктіретін IP-желі архитектурасына негізделген. Құрамына гомоморфты шифрлау модулі, Python тілінде жасалған серверлік бөлік, қызметтік параметрлер базасы және QoS сапасын бақылайтын машиналық оқыту моделі кіреді. Жүйе орташа кешігуді 25 мс-тан төмен деңгейде ұстап, дәстүрлі протоколдармен салыстырғанда рұқсатсыз қолжетімділік қаупін 40–50%-ға азайтады. Экономикалық тиімділігі — қолданыстағы VoIP-инфрақұрылымға оңай интеграциялануы және қымбат жабдықты қажет етпеуінде.

не внедрено

енгізілмеген

Проведен сравнительный анализ между текущими криптографическими стандартами и разработанным постквантовым алгоритмом по таким показателям, как время обмена ключами, потребление ресурсов, уровень безопасности.

Кілт алмасу уақыты, ресурстарды тұтыну және қауіпсіздік деңгейі сияқты көрсеткіштерге негізделген ағымдағы криптографиялық стандарттар мен жасалған посткванттық алгоритм арасында салыстырмалы талдау жүргізілді.

Внедрение постквантовых технологий обеспечит защиту критически важных инфраструктур, что минимизирует риски кибератак и связанных с этим экономических потерь.

Кванттық технологиялардан кейінгі технологияларды енгізу кибершабуылдар мен онымен байланысты экономикалық шығындардың тәуекелдерін азайта отырып, маңызды инфрақұрылымды қорғауды қамтамасыз етеді.

UDC indices
004.056.5: 004.056.52, 621.391
International classifier codes
49.27.00; 81.96.00; 81.93.29;
Key words in Russian
пост-квантовая криптография; Алгоритм обмена ключами; IP сети; Безопасность; ключ;
Key words in Kazakh
Кванттық криптографиядан кейінгі; Кілт алмасу алгоритмі; IP желілері; Қауіпсіздік; кілт;
Head of the organization Алипбаев Куаныш Арингожаевич Доктор философии (PhD) в области механики / доцент
Head of work Абрамкина Ольга Александровна / магистр техники и технологии