Kuantum Sonrası Güvenli Dijital Kripto Cüzdan

Özet

Blokzincir, merkeziyetsiz bir ağ üzerinde çalışan, bir uzlaşma algoritması tarafından yönetilen, değiştirilemez bir dijital kayıt defteridir. Blokzincirde kullanıcıların gerçek kimlik bilgileri yerine kriptografik olarak dijital kripto cüzdanlarda üretilen cüzdan anahtarları ve cüzdan adresleri kişisel tanımlayıcı olarak kullanılır. Dijital kripto cüzdanlar blokzincirlerinden ayrı olarak geliştirilen uygulamalardır. Ancak onlar olmadan, blokzincirinde kullanıcıyı temsil eden herhangi birşey olmadığı için transfer işlemlerinin gerçekleştirilmesi, akıllı sözleşme uygulamalarının çalıştırılması gibi blokzincir ile etkileşime girilebilecek herhangi bir işlemin yapılması mümkün değildir. Günümüzde dijital kripto cüzdan uygulamalarında anahtar üretim sürecinde açık anahtarlı eliptik eğri dijital imzalama algoritması (ECDSA) kullanılmaktadır. Bu algoritmanın güvenliği eliptik eğri üzerindeki ayrık logaritma probleminin zorluğuna dayanmaktadır. 1994 yılında Shor'un önerdiği algoritma ile açık anahtarlı kriptosistemlerin dayandığı zor problemlerin kuantum bilgisayarlar varlığında polinom zamanda çözülebileceği belirtilmiştir. Bu durum, kuantum bilgisayarlar varlığında açık anahtar kriptografisi kullanılarak oluşturulan bütün sistemler gibi ECDSA kullanılarak oluşturulan kripto cüzdan uygulamalarının da güvenliğinin sağlanamayacağı anlamına gelmektedir. Kuantum sonrası kriptosistemlerin standartlaştırılması ihtiyacı ortaya çıktığı için NIST 2016 yılında bir çağrıda bulunmuştur. Bu çağrı kapsamında belirli aşamalardan geçerek dijital imzalama standardı olarak kafes tabanlı Crystals-Dilithium ve Falcon algoritmaları seçilmiştir. Bu çalışmada Crystals-Dilithium dijital imzalama algoritmasının kripto cüzdan anahtar üretim aşamasında kullanımı sağlanılarak Bitcoin ve Ethereum blokzincirleri için kuantum sonrası güvenli dijital kripto cüzdan önerisinde bulunulmuştur.