Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

کاهش تاخیراجرای الگوریتم رمزنگاری پساکوانتوم InvBR-LWE در دستگاه های با منابع محدود

نادر شیری, حاتم عبدلی

Published Apr 1, 2025• 0 citations
OpenAlex

Abstract

با گسترش دستگاه‌های اینترنت اشیاء و ظهور کامپیوترهای کوانتومی با چالش جدیدی مواجه هستیم که در زیرساخت‌های اینترنت اشیاء به‌عنوان بخشی از اینترنت و دنیای دیجیتال با حملات مخربی روبرو خواهیم بود. قدرت پردازش کامپیوترهای کوانتومی تا میلیون‌ها برابر کامپیوترهای کلاسیک است و درنتیجه الگوریتم‌های رمزنگاری کلاسیک در معرض شکسته شدن قرار می‌گیرند. همچنین محدودیت منابع در دستگاه‌های IoT و لبه، سختی کار را برای پیاده‌سازی الگوریتم‌های بزرگ و پیچیده دوچندان می‌کند؛ بنابراین نیاز به رویکردهای رمزنگاری سبک‌وزن و درعین‌حال مقاوم در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومی و طبیعتاً کامپیوترهای کلاسیک داریم. بر این اساس که کامپیوترهای کوانتومی در مقیاس بزرگ در 15-10 سال آینده در دسترس خواهند بود،NIST فرآیند استانداردسازی رمزنگاری پساکوانتومی را به‌منظور یافتن الگوریتم‌های کلید عمومی جدید و مقاوم در برابر رایانه‌های کوانتومی آغاز کرد. در میان انواع مختلف طرح‌های رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم، رمزنگاری مبتنی بر مشبکه به‌عنوان یک طرح مقرون‌به‌صرفه و کارا، در حال گسترش است. طرح‌های پیشنهادی مبتنی بر مشبکه براساس مسئله LWE و نوع سبک BR-LWE باهدف پوشش دستگاه‌های با منابع محدود، برای کاهش اندازه کلید و دستیابی به مساحت کمتر، خطاهای باینری را به کار می‌گیرند و درعین‌حال امنیت کافی برای برنامه‌های سبک‌وزن را نیز حفظ می‌کنند. پیاده‌سازی این الگوریتم با چالش‌هایی مانند زمان اجرا، تأخیر و منابع موردنیاز روبه‌رو است. در روش پیشنهادی، یک معماری کارآمد مبتنی بر LFSR برای اجرای موازی و مؤثر ضرب چندجمله‌ای و کاربرد آن در طرح InvBR-LWE ارائه ‌شده است. با تجزیه ضرایب چندجمله‌ای A و B به گروه‌های متعدد و اجرای هم‌زمان در دو مدار موازی، زمان اجرای کل الگوریتم کاهش یافته است. نتایج سنتز بر روی تراشه FPGA نشان می‌دهد که طرح پیشنهادی نسبت به کارهای مشابه، به دلیل کاهش سیکل اجرا، تأخیر کل کمتری دارد و به‌طورکلی معیار ADP روش پیشنهادی تا 35% کاهش‌یافته است. با توجه به نتایج حاصل‌شده، طرح پیشنهادی می‌تواند باعث کاهش تأخیر در کاربردهای سبک‌وزن شود.

Related papers

سازوکاری جدید برای ارتقا امنیت شبکه اینترنت اشیا نظامی با استفاده از رمزنگاری کوانتومی و کلاسیک

دوستی مطلق, نصیب الله دوستی مطلق

از مخاطراتی که توسط الگوریتم‌های کوانتومی به جهان اعمال می‌شود استفاده از آن‌ها به منظور شکستن امنیت برخی سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کلاسیک است. اما، امنیت سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی از مخاطره ذکر شده در امان است. خاصیت مفید دیگر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی، تغییر اطلاعات پس از شنود در یک کانال است که این تغییر حالت در کیوبیت‌ها باعث ایجاد راهی برای تشخیص شنود کانال غیر امن یا کانال به ظاهر امن است. همچنین، امکان توزیع امن سهم‌ها از ایجادکننده سهام به سهام‌داران در الگوریتم تسهیم راز کوانتومی وجود دارد، حال آنکه این امکان در الگوریتم تسهیم راز کلاسیک وجود ندارد. یکی از کاربردهای مهم شبکه اینترنت اشیا (ا.ا)، اینترنت اشیا نظامی (ا.ا.ن) است. با توجه به اینکه ا.ا.ن مستقیما بر روی صحنه‌های نبرد تأثیر می‌گذارد، در مقایسه با کاربردهای غیرنظامی، دارای اهمیت بالاتری است. از این رو، مسائل امنیتی مرتبط با بخش‌های مختلف شبکه ا.ا.ن بسیار حیاتی هستند. در این مقاله طرحی جدید با استفاده از ترکیب رمزنگاری کلاسیک (به طور خاص استفاده از طرح امضای دیجیتال جدید معرفی شده) و رمزنگاری کوانتومی (به طور خاص تسهیم راز کوانتومی) برای ارتقا امنیت شبکه ا.ا.ن ارائه داده‌ایم. این طرح در مقایسه با پژوهش‌های مشابه نیازمندی‌های امنیتی بیشتری را تامین کرده و در برابر حمله‌های مطرح در این شبکه مقاوم است.

پدافند الکترونیکی و سایبری•Jun 22, 2021•0 citations

یک طرح تسهیم راز آستانه ای مقاوم در برابر حملات کوانتومی

پریسا دلیری حسنجانی, حسن دقیق

یکی از مسائل مهم ‏رمزنگاری، آسیب‌پذیری طرح‌های تسهیم راز در برابر حملات کوانتومی است. این مقاله، یک طرح تسهیم راز تأییدپذیر با استفاده از سامانه رمزنگاری پساکوانتومی لیندنر-پایکرت را معرفی کرده است. امنیت این طرح به دلیل استفاده از سامانه رمزنگاری پساکوانتومی لیندنر-پایکرت در برابر حملات کوانتومی تأیید شده است. این طرح بر اساس مسئله یادگیری با خطا در حلقه استوار است که نسخه جبری مسئله یادگیری با خطا است. به‌طوری‌که پارامترها از یک حلقه چندجمله‌ای با استفاده از توزیع گاوسی انتخاب شده‌اند. از آنجا که تمامی پارامترهای کلید عمومی و سهام‌ها در برابر حملات کوانتومی مقاوم هستند، در این طرح به کانال امن نیازی نیست.

•Jun 1, 2025•0 citations

درهمتنیدگی کوانتومی و گذار فاز کوانتومی تحت اتلاف در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ با برهمکنش ژیالوسینکی - موریا

رضا افضلی, محسن صالح کوتاهی, جلال سبحانی

از آنجا که درهم‌تنیدگی یک مقوله کلیدی در اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود، بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‏تنیدگی و نقشی که جفت شدگی بین سیستم و محیط در تغییرات درهم‌تنیدگی کوانتومی و در نتیجه گذار فاز کوانتومی دارد، بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله، یک سیستم دوکیوبیتی در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ را که دارای برهم‌کنش ژیالوسینکی- موریا است، با در نظر گرفتن اتلاف کوانتومی با استفاده از دینامیک لیندبلد در نظر می‌گیریم. لازم به ذکر است این مدل به صورت گسترده‌ای در کار‌های اپتیکی و ماده چگال مورد استفاده قرار می‌کیرد . اثر جفت شدگی بین سیستم و محیط و نیز اثر دما را بر تابع توافق سیستم، که در اینجا به عنوان شاخصی برای اندازه‌گیری درهم‏تنیدگی سیستم استفاده می‌شود، به دست می‌آوریم و نقشی را که پارامتر‌های برهم‌کنشی DM در تحول درهم‌تنیدگی بازی می‌کنند مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین با استفاده از مشتق تابع توافق، تأثیر اتلاف و پارامتر‌های برهم‌کنش DM را در گذار فاز کوانتومی به دست می‌آوریم. لازم به ذکر است بر هم کنش اسپین- مدار که نقش خود را از طریق پارامتر DM نشان می‌دهد تأثیر بسزایی بر روند اثر اتلاف بر میزان درهم‌تنیدگی و گذار فاز کوانتومی سیستم دارد. این نتایج در مباحث سیستم‌های کوانتومی در ابعاد نانو دارای اهمیت زیادی می‌باشد.

مجله پژوهش فیزیک ایران•Mar 15, 2013•0 citations

ارائه یک پروتکل کارآمد توافق کلید گروهی تصدیقی پویا مبتنی بر شناسه

مرتضی عریفی, محمود گردشی

چکیده: پروتکل‌های تبادل کلید گروهی، نقش اساسی در برنامه‌های کاربردی گروهی از جمله سامانه‌های مخابراتی، رایانه‌ای و نظامی ایفا می‌کنند. بررسی این پروتکل‌ها با توجه به گستره وسیع استفاده، در ایجاد امنیت در ارتباطات بین‌المللی، تجاری و نظامی می‌تواند نقشی تعیین‌کننده در تأمین امنیت فضای ارتباطی کشور ایفا کند. اکثر پروتکل‌های تبادل کلید گروهی موجود، با تمرکز بر بسط پروتکل تبادل کلید دو عضوی مشهور دیفی- هلمن، سعی بر ایجاد پروتکل‌های تبادل کلید چند عضوی یا گروهی نموده‌اند. امنیت پروتکل‌های موجود مبتنی بر این فرض است که سختی حل مسئله دیفی- هلمن گروهی می‌تواند به سختی حل مسئله دیفی- هلمن دو عضوی کاهش یابد. برخلاف این فرض، تبادل کلید گروهی یک توسیع ساده از پروتکل‌های تبادل کلید دو عضوی نمی‌باشد. در حقیقت تفاوت‌ها و چالش‌های بسیاری برای طراحی و پیاده‌سازی پروتکل‌های تبادل کلید گروهی وجود دارند که باید بررسی شوند. این تفاوت ناشی از تفاوت در ماهیت ارتباطات نقطه به نقطه و ارتباطات گروهی است. در ارتباطات گروهی تنهابه دست آوردن یک کلید نشست مشترک مد نظر نمی‌باشد، بلکه توجه به تغییرات گروه نیز دارای ‌اهمیت است. در این مقاله، یک پروتکل توافق کلید گروهی پویا مبتنی بر شناسه با استفاده از زوج‌‌سازی ویل مطرح می‌شود. در پروتکل ارائه شده، از ساختار درختی سه‌تایی کامل استفاده می‌شود و همچنین تغییرات پویای گروه نیز در نظر گرفته شده است. در پایان نشان داده می‌شود که پروتکل ارائه شده ویژگی‌های امنیتی شناخته شده را برآورده می‌کند و نسبت به پروتکل‌های با ساختار مشابه کارآمدتر است.

فصلنامه علمی- پژوهشی علوم و فناوریهای پدافند نوین•Jun 22, 2011•0 citations

معیار تشخیص درهمتنیدگی کامل چند قسمتی در سیستم های متغیر- پیوسته

یحیی اکبری کوربلاغ, مهسا اژدرقلم

در سیستم‌های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده‌اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر- پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می‌تواند حالت‌های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می‌دهیم.

پژوهش سیستم های بس ذره ای•Apr 21, 2019•0 citations

بهبود امنیت شبکه گمنامی با استفاده از رمزنگاری QMNTR

محمد مهدی دانشور جلایری, پرویز رشیدی خزاعی

در بستر اینترنت و شبکه، تبادل امن داده‌ها به همراه گمنامی فرستنده و گیرنده یکی از نیازهای اصلی کاربران بوده است. ازاین‌رو، انواع شبکه‌های گمنامی طراحی و توسعه پیداکرده‌اند. معماری شبکه گمنامی و ضعف ساختاری سیستم رمزنگاری به‌کاررفته در آن‌ها باعث بروز مشکلات امنیتی متعددی شده است و با پیشرفت پردازش‌های کوانتومی، حملات متعددی طراحی و به‌طور موفقیت‌آمیزی امنیت شبکه گمنامی را مختل کرده است. سازوکارهای مختلفی برای بهبود امنیت شبکه‌های گمنامی ارائه‌شده است که برخی از آنان صرفاً جنبه نظری داشته و قابل پیاده‌سازی نبوده و برخی دیگر نیز دارای ضعف‌ها و آسیب‌پذیری‌های جدی هستند که قابلیت استفاده ندارند. شکسته شدن دستگاه‌های رمزنگاری، آسیب‌پذیر بودن امضاء‌های دیجیتال کلاسیک و الگوریتم‌های رمزنگاری غیر مقاوم در برابر حملات کوانتومی ازجمله ضعف‌های مهم معماری شبکه‌های گمنامی می‌باشند. برای غلبه بر این چالش‌ها، ساختاری امن با به‌کارگیری سیستم رمزنگاری QMNTR و امضاء دیجیتال LRS مبتنی بر ساختار مسیریابی پیازی، جهت امن سازی شبکه گمنامی پیشنهادشده است. نتایج بررسی‌ها‌ و ارزیابی‎ فنی نشان می‌دهد ساختار معماری پیشنهادی توانایی مقابله با انواع تهدیدات را بهبود داده و باعث تضمین قابلیت اطمینان به رله‌ها در شبکه گمنامی شود. به‌علاوه، با پیچیدگی زمانی مناسب، امنیت توزیع کلید را افزایش و سربار ارتباط را کاهش داده است و با به‌کارگیری امضاء دیجیتال LRS، به ارتقای امنیت شبکه گمنامی کمک نموده است و کارایی قابل قبولی نیز دارد.

•Oct 1, 2025•0 citations
با گسترش دستگاه‌های اینترنت اشیاء و ظهور کامپیوترهای کوانتومی با چالش جدیدی مواجه هستیم که در زیرساخت‌های اینترنت اشیاء به‌عنوان بخشی از اینترنت و دنیای دیجیتال با حملات مخربی روبرو خواهیم بود. قدرت پردازش کامپیوترهای کوانتومی تا میلیون‌ها برابر کامپیوترهای کلاسیک است و درنتیجه الگوریتم‌های رمزنگاری کلاسیک در معرض شکسته شدن قرار می‌گیرند. همچنین محدودیت منابع در دستگاه‌های IoT و لبه، سختی کار را برای پیاده‌سازی الگوریتم‌های بزرگ و پیچیده دوچندان می‌کند؛ بنابراین نیاز به رویکردهای رمزنگاری سبک‌وزن و درعین‌حال مقاوم در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومی و طبیعتاً کامپیوترهای کلاسیک داریم. بر این اساس که کامپیوترهای کوانتومی در مقیاس بزرگ در 15-10 سال آینده در دسترس خواهند بود،NIST فرآیند استانداردسازی رمزنگاری پساکوانتومی را به‌منظور یافتن الگوریتم‌های کلید عمومی جدید و مقاوم در برابر رایانه‌های کوانتومی آغاز کرد. در میان انواع مختلف طرح‌های رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم، رمزنگاری مبتنی بر مشبکه به‌عنوان یک طرح مقرون‌به‌صرفه و کارا، در حال گسترش است. طرح‌های پیشنهادی مبتنی بر مشبکه براساس مسئله LWE و نوع سبک BR-LWE باهدف پوشش دستگاه‌های با منابع محدود، برای کاهش اندازه کلید و دستیابی به مساحت کمتر، خطاهای باینری را به کار می‌گیرند و درعین‌حال امنیت کافی برای برنامه‌های سبک‌وزن را نیز حفظ می‌کنند. پیاده‌سازی این الگوریتم با چالش‌هایی مانند زمان اجرا، تأخیر و منابع موردنیاز روبه‌رو است. در روش پیشنهادی، یک معماری کارآمد مبتنی بر LFSR برای اجرای موازی و مؤثر ضرب چندجمله‌ای و کاربرد آن در طرح InvBR-LWE ارائه ‌شده است. با تجزیه ضرایب چندجمله‌ای A و B به گروه‌های متعدد و اجرای هم‌زمان در دو مدار موازی، زمان اجرای کل الگوریتم کاهش یافته است. نتایج سنتز بر روی تراشه FPGA نشان می‌دهد که طرح پیشنهادی نسبت به کارهای مشابه، به دلیل کاهش سیکل اجرا، تأخیر کل کمتری دارد و به‌طورکلی معیار ADP روش پیشنهادی تا 35% کاهش‌یافته است. با توجه به نتایج حاصل‌شده، طرح پیشنهادی می‌تواند باعث کاهش تأخیر در کاربردهای سبک‌وزن شود.
از مخاطراتی که توسط الگوریتم‌های کوانتومی به جهان اعمال می‌شود استفاده از آن‌ها به منظور شکستن امنیت برخی سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کلاسیک است. اما، امنیت سیستم‌های مبتنی بر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی از مخاطره ذکر شده در امان است. خاصیت مفید دیگر الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی، تغییر اطلاعات پس از شنود در یک کانال است که این تغییر حالت در کیوبیت‌ها باعث ایجاد راهی برای تشخیص شنود کانال غیر امن یا کانال به ظاهر امن است. همچنین، امکان توزیع امن سهم‌ها از ایجادکننده سهام به سهام‌داران در الگوریتم تسهیم راز کوانتومی وجود دارد، حال آنکه این امکان در الگوریتم تسهیم راز کلاسیک وجود ندارد. یکی از کاربردهای مهم شبکه اینترنت اشیا (ا.ا)، اینترنت اشیا نظامی (ا.ا.ن) است. با توجه به اینکه ا.ا.ن مستقیما بر روی صحنه‌های نبرد تأثیر می‌گذارد، در مقایسه با کاربردهای غیرنظامی، دارای اهمیت بالاتری است. از این رو، مسائل امنیتی مرتبط با بخش‌های مختلف شبکه ا.ا.ن بسیار حیاتی هستند. در این مقاله طرحی جدید با استفاده از ترکیب رمزنگاری کلاسیک (به طور خاص استفاده از طرح امضای دیجیتال جدید معرفی شده) و رمزنگاری کوانتومی (به طور خاص تسهیم راز کوانتومی) برای ارتقا امنیت شبکه ا.ا.ن ارائه داده‌ایم. این طرح در مقایسه با پژوهش‌های مشابه نیازمندی‌های امنیتی بیشتری را تامین کرده و در برابر حمله‌های مطرح در این شبکه مقاوم است.
یکی از مسائل مهم ‏رمزنگاری، آسیب‌پذیری طرح‌های تسهیم راز در برابر حملات کوانتومی است. این مقاله، یک طرح تسهیم راز تأییدپذیر با استفاده از سامانه رمزنگاری پساکوانتومی لیندنر-پایکرت را معرفی کرده است. امنیت این طرح به دلیل استفاده از سامانه رمزنگاری پساکوانتومی لیندنر-پایکرت در برابر حملات کوانتومی تأیید شده است. این طرح بر اساس مسئله یادگیری با خطا در حلقه استوار است که نسخه جبری مسئله یادگیری با خطا است. به‌طوری‌که پارامترها از یک حلقه چندجمله‌ای با استفاده از توزیع گاوسی انتخاب شده‌اند. از آنجا که تمامی پارامترهای کلید عمومی و سهام‌ها در برابر حملات کوانتومی مقاوم هستند، در این طرح به کانال امن نیازی نیست.
از آنجا که درهم‌تنیدگی یک مقوله کلیدی در اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود، بررسی اثرات محیط به عنوان یک منبع اتلاف کوانتومی بر میزان درهم‏تنیدگی و نقشی که جفت شدگی بین سیستم و محیط در تغییرات درهم‌تنیدگی کوانتومی و در نتیجه گذار فاز کوانتومی دارد، بسیار مهم خواهد بود. در این مقاله، یک سیستم دوکیوبیتی در مدل ناهمسانگرد هایزنبرگ XXZ را که دارای برهم‌کنش ژیالوسینکی- موریا است، با در نظر گرفتن اتلاف کوانتومی با استفاده از دینامیک لیندبلد در نظر می‌گیریم. لازم به ذکر است این مدل به صورت گسترده‌ای در کار‌های اپتیکی و ماده چگال مورد استفاده قرار می‌کیرد . اثر جفت شدگی بین سیستم و محیط و نیز اثر دما را بر تابع توافق سیستم، که در اینجا به عنوان شاخصی برای اندازه‌گیری درهم‏تنیدگی سیستم استفاده می‌شود، به دست می‌آوریم و نقشی را که پارامتر‌های برهم‌کنشی DM در تحول درهم‌تنیدگی بازی می‌کنند مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین با استفاده از مشتق تابع توافق، تأثیر اتلاف و پارامتر‌های برهم‌کنش DM را در گذار فاز کوانتومی به دست می‌آوریم. لازم به ذکر است بر هم کنش اسپین- مدار که نقش خود را از طریق پارامتر DM نشان می‌دهد تأثیر بسزایی بر روند اثر اتلاف بر میزان درهم‌تنیدگی و گذار فاز کوانتومی سیستم دارد. این نتایج در مباحث سیستم‌های کوانتومی در ابعاد نانو دارای اهمیت زیادی می‌باشد.
چکیده: پروتکل‌های تبادل کلید گروهی، نقش اساسی در برنامه‌های کاربردی گروهی از جمله سامانه‌های مخابراتی، رایانه‌ای و نظامی ایفا می‌کنند. بررسی این پروتکل‌ها با توجه به گستره وسیع استفاده، در ایجاد امنیت در ارتباطات بین‌المللی، تجاری و نظامی می‌تواند نقشی تعیین‌کننده در تأمین امنیت فضای ارتباطی کشور ایفا کند. اکثر پروتکل‌های تبادل کلید گروهی موجود، با تمرکز بر بسط پروتکل تبادل کلید دو عضوی مشهور دیفی- هلمن، سعی بر ایجاد پروتکل‌های تبادل کلید چند عضوی یا گروهی نموده‌اند. امنیت پروتکل‌های موجود مبتنی بر این فرض است که سختی حل مسئله دیفی- هلمن گروهی می‌تواند به سختی حل مسئله دیفی- هلمن دو عضوی کاهش یابد. برخلاف این فرض، تبادل کلید گروهی یک توسیع ساده از پروتکل‌های تبادل کلید دو عضوی نمی‌باشد. در حقیقت تفاوت‌ها و چالش‌های بسیاری برای طراحی و پیاده‌سازی پروتکل‌های تبادل کلید گروهی وجود دارند که باید بررسی شوند. این تفاوت ناشی از تفاوت در ماهیت ارتباطات نقطه به نقطه و ارتباطات گروهی است. در ارتباطات گروهی تنهابه دست آوردن یک کلید نشست مشترک مد نظر نمی‌باشد، بلکه توجه به تغییرات گروه نیز دارای ‌اهمیت است. در این مقاله، یک پروتکل توافق کلید گروهی پویا مبتنی بر شناسه با استفاده از زوج‌‌سازی ویل مطرح می‌شود. در پروتکل ارائه شده، از ساختار درختی سه‌تایی کامل استفاده می‌شود و همچنین تغییرات پویای گروه نیز در نظر گرفته شده است. در پایان نشان داده می‌شود که پروتکل ارائه شده ویژگی‌های امنیتی شناخته شده را برآورده می‌کند و نسبت به پروتکل‌های با ساختار مشابه کارآمدتر است.
در سیستم‌های چند قسمتی، درهمتنیدگی انواع مختلفی دارد که یک نوع مهم آن درهمتنیدگی کامل است. به دلیل اهمیت درهمتنیدگی کامل در فرآیندهای اطلاعات کوانتومی، برای تشخیص آن معیارهای متعددی ارائه شده است. یکی از آنها معیاری است که Shchukin و همکارانش در سال 2015 معرفی کرده‌اند. آنها ابتدا یک نامساوی به دست آورده اند که اگر یک حالت کوانتومی متغیر- پیوسته چند قسمتی آن را به ازای همه تقسیم های دو قسمتی نقض کند، کاملا درهمتنیده است. از آنجا که استفاده از این نامساوی مستلزم بهینه سازی عددی است و با افزایش تعداد قسمتها به کار بردن آن دشوارتر می شود، آنها در ادامه با استفاده از این نامساوی یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه داده اند که هر چند بهترین شرط ممکن نیست ولی مشکلات نامساوی اصلی را ندارد. در این مقاله، با استفاده از این نامساوی اصلی، یک شرط تحلیلی برای درهمتنیدگی کامل ارائه می دهیم که کران پایین آن بزرگتر از کران پایین شرط تحلیلی آنها است و بنابراین می‌تواند حالت‌های کاملا درهمتنیده بیشتری را تشخیص دهد. بعلاوه، قدرت تشخیص آن با قدرت تشخیص نامساوی اصلی مذکور یکسان است و مشکلات استفاده از آن را ندارد. این مطلب را با بررسی یک مثال توضیح می‌دهیم.
در بستر اینترنت و شبکه، تبادل امن داده‌ها به همراه گمنامی فرستنده و گیرنده یکی از نیازهای اصلی کاربران بوده است. ازاین‌رو، انواع شبکه‌های گمنامی طراحی و توسعه پیداکرده‌اند. معماری شبکه گمنامی و ضعف ساختاری سیستم رمزنگاری به‌کاررفته در آن‌ها باعث بروز مشکلات امنیتی متعددی شده است و با پیشرفت پردازش‌های کوانتومی، حملات متعددی طراحی و به‌طور موفقیت‌آمیزی امنیت شبکه گمنامی را مختل کرده است. سازوکارهای مختلفی برای بهبود امنیت شبکه‌های گمنامی ارائه‌شده است که برخی از آنان صرفاً جنبه نظری داشته و قابل پیاده‌سازی نبوده و برخی دیگر نیز دارای ضعف‌ها و آسیب‌پذیری‌های جدی هستند که قابلیت استفاده ندارند. شکسته شدن دستگاه‌های رمزنگاری، آسیب‌پذیر بودن امضاء‌های دیجیتال کلاسیک و الگوریتم‌های رمزنگاری غیر مقاوم در برابر حملات کوانتومی ازجمله ضعف‌های مهم معماری شبکه‌های گمنامی می‌باشند. برای غلبه بر این چالش‌ها، ساختاری امن با به‌کارگیری سیستم رمزنگاری QMNTR و امضاء دیجیتال LRS مبتنی بر ساختار مسیریابی پیازی، جهت امن سازی شبکه گمنامی پیشنهادشده است. نتایج بررسی‌ها‌ و ارزیابی‎ فنی نشان می‌دهد ساختار معماری پیشنهادی توانایی مقابله با انواع تهدیدات را بهبود داده و باعث تضمین قابلیت اطمینان به رله‌ها در شبکه گمنامی شود. به‌علاوه، با پیچیدگی زمانی مناسب، امنیت توزیع کلید را افزایش و سربار ارتباط را کاهش داده است و با به‌کارگیری امضاء دیجیتال LRS، به ارتقای امنیت شبکه گمنامی کمک نموده است و کارایی قابل قبولی نیز دارد.