論文の概要: The Security Performance Analysis of Blockchain System Based on Post-Quantum Cryptography -- A Case Study of Cryptocurrency Exchanges
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16837v1
- Date: Tue, 23 Jan 2024 05:21:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 11:49:01.936721
- Title: The Security Performance Analysis of Blockchain System Based on Post-Quantum Cryptography -- A Case Study of Cryptocurrency Exchanges
- Title（参考訳）: ポスト量子暗号に基づくブロックチェーンシステムのセキュリティ性能解析 -暗号取引所を事例として-
- Authors: Abel C. H. Chen,
- Abstract要約: 量子後暗号(PQC)ベースのブロックチェーンシステムを提案する。
ウォレットの生成、シグネチャの生成、シグネチャの検証において、PQCデジタルシグネチャアルゴリズムであるDilithiumアルゴリズムの効率は、現在のブロックチェーンシステムにおけるECDSAよりも優れている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The current blockchain system for cryptocurrency exchanges primarily employs elliptic curve cryptography (ECC) for generating key pairs in wallets, and elliptic curve digital signature algorithms (ECDSA) for generating signatures in transactions. Consequently, with the maturation of quantum computing technology, the current blockchain system faces the risk of quantum computing attacks. Quantum computers may potentially counterfeit signatures produced by ECDSA. Therefore, this study analyzes the vulnerabilities of the current blockchain system to quantum computing attacks and proposes a post-quantum cryptography (PQC)-based blockchain system to enhance security by addressing and improving each identified weakness. Furthermore, this study proposes PQC-based wallets and PQC-based transactions, utilizing PQC digital signature algorithms to generate PQC-based signatures for the inputs in PQC-based transactions, thereby preventing signatures from being counterfeited by quantum computing. Experimental results demonstrate that the efficiency of the Dilithium algorithm, a PQC digital signature algorithm, in producing wallets, generating signatures, and verifying signatures surpasses that of ECDSA in the current blockchain system. Furthermore, the Dilithium algorithm also exhibits a higher security level.
- Abstract（参考訳）: 現在の暗号通貨取引所向けブロックチェーンシステムでは、主に、ウォレット内のキーペアを生成する楕円曲線暗号(ECC)と、トランザクション内の署名を生成する楕円曲線デジタル署名アルゴリズム(ECDSA)を使用している。
その結果、量子コンピューティング技術の成熟に伴い、現在のブロックチェーンシステムは、量子コンピューティング攻撃のリスクに直面している。
量子コンピュータはECDSAが生成した署名を偽造する可能性がある。
そこで本研究では,量子コンピューティング攻撃に対する現在のブロックチェーンシステムの脆弱性を分析し,量子後暗号(PQC)ベースのブロックチェーンシステムを提案する。
さらに,PQCベースのウォレットとPQCベースのトランザクションを提案し,PQCデジタル署名アルゴリズムを用いてPQCベースのトランザクションの入力に対してPQCベースのシグネチャを生成することにより,量子コンピューティングによるシグネチャの偽造を防止する。
実験の結果,PQCデジタル署名アルゴリズムであるDilithiumアルゴリズムのウォレットの生成,シグネチャの生成,シグネチャの検証における効率が,現在のブロックチェーンシステムにおけるECDSAよりも優れていることが示された。
さらに、ディリシウムアルゴリズムはより高いセキュリティレベルを示す。
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