NEUROKEX ПОСТ-КВАНТОВЫЙ ПРОТОКОЛ ОБМЕНА КЛЮЧАМИ РАЗМЕРОМ 8 КБ С ЗАЩИТОЙ ОТ SIDE-CHANNEL АТАК

Мария Алекснадровна Суркова

ПРЕПРИНТ

Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.

NEUROKEX ПОСТ-КВАНТОВЫЙ ПРОТОКОЛ ОБМЕНА КЛЮЧАМИ РАЗМЕРОМ 8 КБ С ЗАЩИТОЙ ОТ SIDE-CHANNEL АТАК

М. А. Суркова

2026-03-25

https://doi.org/10.24108/preprints-3114769

В работе представлен NeuroKEX — пост-квантовый протокол обмена ключами на основе нейросетевой архитектуры с постоянным временем выполнения (constant-time). Протокол занимает 8 КБ кода, обеспечивает скорость вычисления общего секрета 2.2 мкс (450 000 обменов/сек) и обладает уникальной комбинацией свойств: квантовая устойчивость (512 бит), защита от timing-атак, cache-атак, cold boot-атак и аппаратное XOR-маскирование ключей в оперативной памяти. Проведено всестороннее тестирование: 1 млн обменов, 100 тыс. уникальных ключей, 50 млн попарных сравнений, 8 видов криптографических атак. Результаты подтверждают 100% корректность, лавинный эффект 50.02% (отклонение 0.02% от идеала), энтропию 7.9997 бит/байт и отсутствие коллизий. Протокол в 357 раз быстрее OpenSSL X25519 при вычислении общего секрета и в 5 раз компактнее по коду. Подтверждена устойчивость к генетическим, геометрическим и majority-атакам.

Ссылка для цитирования:

Суркова М. А. 2026. NEUROKEX ПОСТ-КВАНТОВЫЙ ПРОТОКОЛ ОБМЕНА КЛЮЧАМИ РАЗМЕРОМ 8 КБ С ЗАЩИТОЙ ОТ SIDE-CHANNEL АТАК. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3114769

Список литературы

1. NIST SP 800-22: A Statistical Test Suite for Random and Pseudorandom Number Generators for Cryptographic Applications. National Institute of Standards and Technology, 2010.

2. FIPS PUB 197: Advanced Encryption Standard (AES). National Institute of Standards and Technology, 2001.

3. OpenSSL Cryptography and SSL/TLS Toolkit, Version 3.5.5. OpenSSL Software Foundation, 2025. URL: https://www.openssl.org/

4. Bernstein D.J. X25519: Elliptic Curve Diffie-Hellman key exchange. IETF RFC 7748, 2016.

5. Avanzi R., Bos J., Ducas L., et al. CRYSTALS-Kyber: Algorithm Specifications and Supporting Documentation. NIST PQC Round 3, 2021.

6. Kocher P., Jaffe J., Jun B. Differential Power Analysis. Advances in Cryptology — CRYPTO'99, pp. 388-397.

7. Bernstein D.J., Lange T. Post-quantum cryptography. Nature, 2017, Vol. 549, pp. 188-194.

8. Grover L.K. A fast quantum mechanical algorithm for database search. Proceedings of the 28th Annual ACM Symposium on Theory of Computing, 1996.

9. Shor P.W. Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer. SIAM Journal on Computing, 1997, Vol. 26, No. 5, pp. 1484-1509.

10. NIST IR 8309: Status Report on the Third Round of the NIST Post-Quantum Cryptography Standardization Process. National Institute of Standards and Technology, 2022.

11. Halderman J.A., Schoen S.D., Heninger N., et al. Lest We Remember: Cold Boot Attacks on Encryption Keys. USENIX Security Symposium, 2008.

12. Osvik D.A., Shamir A., Tromer E. Cache Attacks and Countermeasures: The Case of AES. CT-RSA 2006, pp. 1-20.

13. Kinzel W., Kanter I. Interacting neural networks and cryptography. Journal of Physics A: Mathematical and General, 2002, Vol. 35, No. 42.

14. Surkova M.A. NeuroHash: нейросетевая хэш-функция размером 8 КБ.

15. Surkova M.A. NeuroSign: нейросетевая система цифровой подписи.

16. Google Wycheproof — Project Wycheproof: Cryptographic library testing suite. Google Security Team, 2016. URL: https://github.com/google/wycheproof

17. Google Benchmark — A microbenchmark support library. Google, 2024. URL: https://github.com/google/benchmark

18. Percival C. Cache missing for fun and profit. BSDCan 2005.

19. Kocher P. Timing Attacks on Implementations of Diffie-Hellman, RSA, DSS, and Other Systems. Advances in Cryptology — CRYPTO'96, pp. 104-113.

20. Menezes A.J., van Oorschot P.C., Vanstone S.A. Handbook of Applied Cryptography. CRC Press, 1996.

ПРЕПРИНТ

ИНФОРМАЦИЯ

Использование куки-файлов