Grandes avanços no campo da computação quântica têm aumentado a preocupação com a quebra de algoritmos criptográficos atuais, como RSA e ECC. Para manter a segurança e dos protocolos atuais, já estão sendo pesquisados algoritmos resistentes a ataques quânticos. Neste artigo, apresentamos algumas das ideias por trás dos novos algoritmos de assinatura pós-quânticos e comparamos seus desempenhos em dois contextos: um em ambiente de desktop e outro voltado para aplicações IoT.
Grandes avanços no campo da computação quântica têm aumentado a preocupação com a quebra de algoritmos criptográficos atuais, como RSA e ECC. Para manter a segurança e dos protocolos atuais, já estão sendo pesquisados algoritmos resistentes a ataques quânticos. Neste artigo, apresentamos algumas das ideias por trás dos novos algoritmos de assinatura pós-quânticos e comparamos seus desempenhos em dois contextos: um em ambiente de desktop e outro voltado para aplicações IoT.
A evolução das tecnologias da informação e comunicação tem impactado significativamente os processos eleitorais, impulsionando a adoção de sistemas eletrônicos de votação. A proteçãodosdadosnessecontextodependeamplamentedousodacriptografia.Noentanto, a segurança desses sistemas é uma preocupação crescente, especialmente diante do avanço da computação quântica, que ameaça os algoritmos criptográficos clássicos. Nesse cenário, este trabalho propõe utilizar algoritmos resilientes a ataques quânticos para garantir os requisitos de autenticidade, confidencialidade, integridade e anonimato durante as fases de votação e apuração de um sistema de votação online. Para verificar a viabilidade dessa proposta, são analisadas diferentes abordagens criptográficas, incluindo esquemas de criptografia homomórfica, funções de hash e assinaturas digitais. Além disso, é realizada uma simulação computacional para avaliar o desempenho dos algoritmos utilizados e sua aplicabilidade em eleições de grande escala. Os resultados obtidos demonstram que a solução proposta pode atender as demandas de segurança pós-quântica, preservando a confiabilidade e a transparência do processo eleitoral. Dessa forma, este estudo contribui para o avanço de novas abordagens criptográficas que garantam a segurança do voto eletrônico diante da iminente evolução dos computadores quânticos.
Avanços na construção de computadores quânticos e o fato de vários dos atuais padrões criptográficos serem inseguros na presença de um eventual computador quântico de maior porte levaram o NIST a promover um concurso de padronização de algoritmos pós-quânticos, caracterizados pela segurança em computadores convencionais e quânticos. Neste trabalho são comparados esquemas de assinatura digital baseada em reticulados que participam da segunda fase do concurso, com base nas propriedades, segurança e desempenho dos algoritmos.
Os algoritmos criptográficos pós-quânticos têm como premissa de segurança a dificuldade na resolução de problemas matemáticos que se conjecturam difíceis na computação quântica. O interesse em implantar esses algoritmos tem vindo a crescer por forma a que a informação esteja protegida contra ataques quânticos no futuro. O National Institute of Standards and Technology (NIST) tem, atualmente, aberto um concurso para a seleção de algoritmos criptográficos pós-quânticos [1]. Nesta dissertação estuda-se dois desses algoritmos, mais precisamente, os esquemas de assinatura digital qTESLA e Crystals-Dilithium, tendo como ferramenta principal, no que concerne à implementação não otimizada dos mesmos, o software SageMath. Embora o concurso da NIST seja um passo importante, é relevante que exista uma transição dos protocolos atuais para um novo modelo, integrando soluções híbridas. Nesse sentido, e tendo em vista uma melhor transição dos algoritmos clássicos, analisa-se a adaptação dos certificados à criptografia pós-quântica e faz-se a experimentação de certificados híbridos com os esquemas de assinatura já mencionados. Este trabalho foi desenvolvido em parceria com a Universidade do Minho e a Multicert.
Redes veiculares viabilizam diversas aplicações importantes, como direção autônoma e prevenção de acidentes de tráfego, as quais exigem um alto nível de segurança nas comunicações. No entanto, para se comunicarem de forma protegida, essas redes se apoiam em algoritmos criptográficos vulneráveis a ataques dos futuros computadores quânticos, o que exige a adoção de alternativas mais seguras. Entretanto, os algoritmos de criptografia pós-quântica já padronizados têm se mostrado incompatíveis com as rigorosas exigências de latência impostas por tais redes, dificultando sua adoção. Nesse trabalho, identificamos alguns dos principais desafios em aberto na área, a partir da análise de padrões estabelecidos e trabalhos recentes, e apresentamos oportunidades de pesquisa para a superação dos mesmos.
Este estudo investigou os principais desafios, avanços e aplicações da computação quântica, focando no impacto em áreas como segurança digital, inteligência artificial e simulação de materiais. O objetivo geral foi analisar como a computação quântica pode transformar essas áreas e quais obstáculos técnicos e teóricos precisam ser superados para a implementação em larga escala. A pesquisa adotou uma abordagem qualitativa, sendo de caráter bibliográfico, com análise de artigos, livros e dissertações recentes que abordam a computação quântica e suas possíveis aplicações. Os resultados revelaram que a computação quântica apresenta um grande potencial para revolucionar a segurança digital, ao oferecer novas formas de criptografia resistentes a ataques de computadores clássicos. Além disso, demonstrou que a computação quântica pode acelerar algoritmos de aprendizado de máquina e otimização em inteligência artificial. Em relação à física de materiais, os avanços observados podem impulsionar a descoberta de novos materiais e fármacos, com aplicações significativas nas indústrias química e farmacêutica. No entanto, desafios técnicos como a estabilidade dos qubits, a correção de erros quânticos e a escalabilidade dos sistemas ainda precisam ser superados. As considerações finais apontaram que a computação quântica tem um grande potencial transformador, mas que estudos são necessários, em especial no que diz respeito ao desenvolvimento de hardware, software e à integração com outras tecnologias emergentes.
Com a possível chegada do primeiro computador quântico operacional que poderá quebrar a segurança de algoritmos criptográficos assimétricos tradicionais, as entidades responsáveis por promover a segurança de dados têm se mobilizado a oferecer uma resposta para tal advento. Existem diversas propostas para um novo padrão de criptografia pós-quântica, cada uma baseada em um método matemático diferente. Este trabalho avalia as principais propostas que participam da segunda rodada do Processo de Padronização Criptográfica Pós-Quântica do NIST, apresentando as performances de umas em relação às outras. O objetivo deste artigo é ajudar usuários a fazer uma escolha mais informada.