ЛЁГКИЕ ПОСТКВАНТОВЫЕ КРИПТОГРАФИЧЕСКИ ПРОТОКОЛЫ ДЛЯ УСТРОЙСТВ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ: ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ В ЭПОХУ КВАНТОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
Международный университет информационных технологии, Алматы, Казахстан, Дамеля Ескендирова, Аяулым Батырханова +5 more
В данной статье представлен анализ постквантовых криптографических протоколов для защиты IoT-систем с ограниченными ресурсами. Основная цель —разработка и экспериментальная оценка лёгких механизмов аутентификации для IoT-устройств. Актуальность обусловлена ростом угроз с появлением квантовых вычислений и широким внедрением IoTв критически важные секторы: энергетика, транспорт, медицина, смарт-города. Рассмотрены стандарты NISTPQCи их применимость в IoT. Предложена архитектура гибридного протокола с использованием схемы согласования ключей Kyberи цифровых подписей Dilithium/SPHINCS+, оптимизированная по размеру ключей и энергопотреблению. Эксперименты проведены на микроконтроллерах ESP32 и Cortex-M, измерялись задержки операций, использование памяти и энергопотребление. Результаты показали, что гибридный режим ECDH-X25519 + Kyberуменьшает размер сообщений и ускоряет установление защищённых сессий, сохраняя квантовую стойкость. Выбор схемы подписи критически важен для сценариев OTA-обновлений. Проведён сравнительный анализ RSA, ECC, NTRU, Kyberи Dilithium, выполнено моделирование времени шифрования и энергопотребления. На основе анализа сформулированы рекомендации для внедрения PQCв IoT-экосистемы Казахстана с учётом ГОСТ и особенностей телеком-инфраструктуры. Перспективные направления: разработка отечественных реализаций PQC, интеграция в сети 5G/6G, создание национальной библиотеки лёгких криптографических протоколов. Результаты подтверждают, что постквантовая криптография применима в IoTКазахстана даже при ограниченных вычислительных ресурсах.
Вестник Алматинского университета энергетики и связи•Dec 30, 2025•0 citations