एनटीआरयू

एनटीआरयू एक ओपन-सोर्स पब्लिक-की क्रिप्टोसिस्टम है जो डेटा को एन्क्रिप्ट और डिक्रिप्ट करने के लिए जाली-आधारित क्रिप्टोग्राफी का उपयोग करता है। इसमें दो एल्गोरिदम होते हैं: एनटीआरयूएन्क्रिप्ट, जिसका उपयोग एन्क्रिप्शन के लिए किया जाता है, और एनटीआरयूएसएग्न, जो डिजिटल हस्ताक्षर के लिए उपयोग किया जाता है। अन्य लोकप्रिय सार्वजनिक-कुंजी क्रिप्टो सिस्टम के विपरीत, यह शोर के एल्गोरिथम का उपयोग करके हमलों के लिए प्रतिरोधी है। एनटीआरयूएन्क्रिप्ट का पेटेंट कराया गया था, लेकिन इसे 2017 में पब्लिक डोमेन में रखा गया था।एनटीआरयूसाइन का पेटेंट कराया गया है, लेकिन इसे जीपीएल के तहत सॉफ्टवेयर द्वारा उपयोग किया जा सकता है।

इतिहास
सिस्टम का पहला संस्करण, जिसे एनटीआरयू कहा जाता था, 1996 में गणितज्ञ जेफरी हॉफस्टीन, जिल पाइपर और जोसेफ एच. सिल्वरमैन द्वारा विकसित किया गया था। उसी वर्ष, एनटीआरयू के विकासकर्ता डेनियल लीमन के साथ जुड़ गए और कंपनी एनटीआरयू क्रिप्टोसिस्टम्स, इंक. की स्थापना की, और उन्हें क्रिप्टोसिस्टम पर पेटेंट दिया गया। "एनटीआरयू" नाम, कंपनी के लिए चुना गया और जल्द ही सिस्टम पर भी लागू हो गया, मूल रूप से संख्या सिद्धांतकार 'आर' अस से लिया गया था या, वैकल्पिक रूप से, नंबर थ्योरी रिसर्च यूनिट के लिए प्रतीकत्व था। 2009 में, कंपनी को एक सॉफ्टवेयर सुरक्षा निगम, सिक्योरिटी इनोवेशन द्वारा अधिग्रहित किया गया था। 2013 में, डेमियन स्टाहले और रॉन स्टेनफेल्ड ने एनटीआरयू का एक काफी सुरक्षित संस्करण बनाया, जिसका अध्ययन यूरोपीय आयोग द्वारा चार्टर्ड पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टो समूह द्वारा किया जा रहा है।

मई 2016 में, डैनियल बर्नस्टीन, चिट्चानोक चुएंगसटियनसुप, तनजा लैंग और क्रिस्टीन वैन व्रेडेनडाल ने एनटीआरयू प्राइम जारी किया, जो बीजगणितीय संरचनाओं को समाप्त करके एनटीआरयू पर संभावित हमले के खिलाफ बचाव को जोड़ता है, जिसे वे चिंताजनक मानते थे। हालांकि, 20 से अधिक वर्षों की जांच के बाद, मूल एनटीआरयू पर इसकी बीजीय संरचना का फायदा उठाने के लिए अब तक कोई ठोस दृष्टिकोण नहीं मिला है।

पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी मानकीकरण परियोजना के तीसरे दौर में एनटीआरयू एक निणार्यक बन गया, जबकि एनटीआरयू प्राइम एक वैकल्पिक उम्मीदवार बन गया था।

प्रदर्शन
समतुल्य क्रिप्टोग्राफिक शक्ति पर, एनटीआरयू महंगा निजी-कुंजी संचालन आरएसए की तुलना में बहुत तेजी से करता है। कुंजी के आकार के घन के रूप में आरएसए निजी संचालन करने का समय बढ़ता है, जबकि एनटीआरयू संचालन का समय चतुष्कोणीय रूप से बढ़ता है।

2010 में, ल्यूवेन विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग ने नोट किया कि "आधुनिक जीटीएक्स 280 जीपीयू, प्रति सेकंड 200000 एन्क्रिप्शन तक के थ्रूपुट को 256 बिट के सुरक्षा स्तर पर पहुँचा जा सकता है। इसकी तुलना एक सिमेट्रिक सिफर से की जा सकती है। (बहुत सामान्य तुलना नहीं), यह हाल के एईएस कार्यान्वयन की तुलना में केवल लगभग 20 गुना धीमी है।"

क्वांटम-कंप्यूटर-आधारित हमलों का प्रतिरोध
आरएसए और दीर्घवृत्त-वक्र क्रिप्टोग्राफी के विपरीत, एनटीआरयू को क्वांटम कंप्यूटरों पर हमलों के लिए असुरक्षित नहीं माना जाता है। राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान ने 2009 के एक सर्वेक्षण में लिखा है कि "[वहाँ] सार्वजनिक कुंजी एन्क्रिप्शन और हस्ताक्षर दोनों के लिए व्यवहार्य विकल्प हैं जो शोर के एल्गोरिथम के लिए असुरक्षित नहीं हैं" और यह कि "विभिन्न जाली-आधारित क्रिप्टोग्राफ़िक योजनाएँ विकसित की गई हैं, क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम का एनटीआरयू परिवार सबसे अधिक व्यावहारिक प्रतीत होता है। यूरोपीय संघ की पीक्यूक्रिप्टो परियोजना (क्षितिज 2020 आईसीटी-645622) एक संभावित यूरोपीय मानक के रूप में एनटीआरयू (स्वयं मूल एनटीआरयू एल्गोरिथम नहीं) के सिद्ध रूप से सुरक्षित स्टीहले-स्टाइनफेल्ड संस्करण का मूल्यांकन कर रही है। हालांकि एनटीआरयू का स्टीहले-स्टाइनफेल्ड संस्करण "मूल योजना की तुलना में उल्लेखनीय रूप से कम कुशल है"।

मानकीकरण

 * 2008 में जारी किया गया मानक आईईईई एसटीडी 1363.1, जालक-आधारित सार्वजनिक-कुंजी क्रिप्टोग्राफी, विशेष रूप से एनटीआरयूएन्क्रिप्ट को मानकीकृत करता है।
 * मानक X9.98 वित्तीय सेवा उद्योग के लिए X9 मानकों के हिस्से के रूप में जाली-आधारित सार्वजनिक-कुंजी क्रिप्टोग्राफी, विशेष रूप से एनटीआरयूएन्क्रिप्ट का मानकीकरण करता है।
 * यूरोपीय आयोग की पीक्यूक्रिप्टो परियोजना एनटीआरयू के प्रमाणित रूप से सुरक्षित स्टेहले-स्टाइनफेल्ड संस्करण के मानकीकरण पर विचार कर रही है।

कार्यान्वयन
मूल रूप से, एनटीआरयू केवल एक मालिकाना, भुगतान के लिए पुस्तकालय के रूप में उपलब्ध था, और ओपन-सोर्स लेखकों को कानूनी कार्रवाई की धमकी दी गई थी। यह 2011 तक नहीं था कि पहला ओपन-सोर्स कार्यान्वयन दिखाई दिया, और 2013 में, सिक्योरिटी इनोवेशन ने ओपन-सोर्स प्रोजेक्ट्स को पेटेंट लाइसेंस प्राप्त करने से छूट दी और जीपीएल v2 के तहत एनटीआरयू संदर्भ कार्यान्वयन जारी किया।

कार्यान्वयन:


 * ओपनएसएसएच डिफ़ॉल्ट रूप से अगस्त 2022 से संस्करण 9.0 में सम्मिलित एक्स 25519 ईसीडीएच प्रमुख एक्सचेंज के साथ संयुक्त रूप से एनटीआरयू का उपयोग करता है।
 * जीपीएल-लाइसेंसीकृत संदर्भ कार्यान्वयन
 * बीएसडी-लाइसेंस प्राप्त लाइब्रेरी
 * बाउंसीकैसल
 * गोल्डबग मैसेंजर ओपन-सोर्स लाइसेंस के तहत एनटीआरयू एल्गोरिदम के साथ पहला चैट और ई-मेल क्लाइंट था, जो स्पॉट-ऑन एन्क्रिप्शन सूट कर्नेल पर आधारित है।
 * इसके अतिरिक्त, वोल्फएसएसएल हल्के सी कार्यान्वयन में एनटीआरयू सिफर सुइट्स के लिए सहायता प्रदान करता है।

बाहरी संबंध

 * NTRU NIST submission
 * NTRU Prime NIST submission