The object of research, development or design (in Russian) : Квантово-устойчивая схема цифровой подписи, криптографические примитивы устойчивые к квантовым атакам.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Сандық қолтаңбаның квантты-берік сұлбасы, кванттық шабуылдарға төзімді криптографиялық примитивтер.

Aim of work (in Russian) : Разработка нового квантово-безопасного алгоритма цифровой подписи на основании конструкции дерева Verkle, применение которой позволяет работать с меньшими размерами цифровых подписей и более высокой эффективностью.

Aim of work (in Kazakh) : Verkle ағашының құрылымына негізделген жаңа кванттық қауіпсіз цифрлық қолтаңба алгоритмін әзірлеу, оның қолданылуы цифрлық қолтаңбалардың кішірек өлшемдерімен және жоғары тиімділікпен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Методы исследования (на русском) : В процессе реализации проекта будут использованы методы из следующих областей знаний: криптология, информатика, дискретная математика, теория вероятностей, технологии разработки программного обеспечения.

Методы исследования (на казахском) : Жобаны іске асыру барысында келесідей білім салаларындағы әдістер пайдаланылатын болады: криптология, информатика, дискретті математика, ықтималдықтар теориясы, бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу технологиялары.

Obtained results and novelty (in Russian) : В рамках выполненного исследования разработаны и экспериментально реализованы две постквантовые схемы цифровой подписи, основанные на современных криптографических принципах и обеспечивающие устойчивость к квантовым атакам. Первая схема основана на непозиционной полиномиальной системе счисления с применением китайской теоремы об остатках (КТО) и криптографических хеш-функций. Разработан механизм формирования полиномиальных обязательств, устойчивых к квантовым атакам, обеспечена возможность параллельной обработки данных. Проведён анализ безопасности, подтвердивший устойчивость схемы к GCD- и LLL-атакам. Схема продемонстрировала масштабируемость и потенциал применения в распределённых системах и блокчейне. Вторая схема представляет собой усовершенствованную конструкцию на основе деревьев Verkle с решётчатыми векторными обязательствами и интегрированным постквантовым генератором псевдослучайных чисел (PQ-PRNG). Реализован гибридный генератор (CTR_DRBG + квантовый компонент), обеспечивающий высокий уровень энтропии и стойкость к квантовым атакам. Размер подписи снижен до 5 КБ, время проверки - 8 мс. Схема соответствует стандартам NIST PQC и адаптирована для применения в блокчейн- и IoT-системах. Обе схемы реализованы на языке C++, прошли тестирование и продемонстрировали высокую эффективность, компактность и криптостойкость, что подтверждает их практическую значимость для создания безопасных постквантовых систем цифровой подписи.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жүргізілген зерттеу нәтижесінде заманауи криптографиялық қағидаттарға негізделген және кванттық шабуылдарға төзімді екі посткванттық цифрлық қолтаңба сұлбасы әзірленіп, тәжірибелік түрде іске асырылды. Бірінші сұлба - қалдықтар туралы қытай теоремасы (ҚҚТ) мен криптографиялық хэш-функцияларды қолданатын позициялық емес полиномдық санау жүйесіне негізделген посткванттық цифрлық қолтаңба моделі. Полиномдық міндеттемелерді құрудың кванттық шабуылдарға төзімді механизмі ұсынылды, деректерді параллель өңдеу мүмкіндігі қамтамасыз етілді. Қауіпсіздік талдауы GCD және LLL шабуылдарына қарсы тұрақтылықты растады. Сұлба масштабталатын және блокчейн жүйелерінде қолдануға әлеуетті болып табылады. Екінші сұлба - Verkle ағаштарына және торлы векторлық міндеттемелерге негізделген жетілдірілген цифрлық қолтаңба моделі, оның құрамына посткванттық псевдокездейсоқ сандар генераторы (PQ-PRNG) кіреді. CTR_DRBG және кванттық компоненттен тұратын гибридті генератор енгізіліп, энтропия мен қауіпсіздік деңгейі арттырылды. Қолтаңба көлемі 5 КБ-қа дейін қысқарып, тексеру уақыты 8 мс болды. Схема NIST PQC стандарттарына сәйкес келеді және блокчейн мен IoT жүйелерінде қолдануға бейімделген. Екі сұлба да C++ тілінде жүзеге асырылып, сынақтан өткізілді. Олар жоғары тиімділікке, компакттылыққа және кванттық қауіптерге төзімділікке ие, бұл оларды қауіпсіз посткванттық цифрлық қолтаңба жүйелерін құруда қолдануға мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Реализация СКЗИ на основе криптографических алгоритмов, разработанных в ЛИБ ИИВТ КН МНВО РК, способствует развитию отрасли криптографии в целом и увеличивает возможности применения криптографических средств защиты информации в мобильных устройствах, в специализированных системах передачи и хранения данных, открывая тем самым новые возможности для развития отечественных информационных систем.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : ҚР ЖБҒМ ҒК АЕТИ - да әзірленген криптографиялық алгоритмдер негізінде АКҚҚ-ны іске асыру тұтастай алғанда криптография саласын дамытуға ықпал етеді және мобильді құрылғыларда, деректерді беру мен сақтаудың мамандандырылған жүйелерінде ақпаратты қорғаудың криптографиялық құралдарын қолдану мүмкіндіктерін арттырады, осылайша отандық ақпараттық жүйелерді дамыту үшін жаңа мүмкіндіктер ашады.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективность будет обусловлен созданием нового рынка в сфере разработки средств для пост-квантовой криптографической защиты информации.

Efficiency (in Kazakh) : Нысанның тиімділігі ақпаратты пост-кванттық кезеңде криптографиялық тұрғыдан қорғауға арналған құралдарды әзірлеу саласында жаңа нарық пайда болуымен байланысты.

Field of application (in Russian) : Научные сообщества, университеты, исследовательские институты, государственные органы, коммерческие предприятия, котороые могут использовать цифровые подписи для обеспечения безопасности и подлинности электронных документов, стимулируя внедрение электронных государственных услуг.

Field of application (in Kazakh) : Электрондық мемлекеттік қызметтерді енгізуді ынталандыру арқылы электрондық құжаттардың қауіпсіздігі мен түпнұсқалығын қамтамасыз ету үшін цифрлық қолтаңбаларды пайдалана алатын ғылыми қауымдастықтар, университеттер, ғылыми-зерттеу институттары, мемлекеттік органдар, коммерциялық кәсіпорындар.