Вплив ступеня галуження дерев підписів, базованих на одноразових підписах, на ефективність їх використання

Анотація

Комплексно досліджено вплив ступеня галуження N на продуктивність багаторазових деревоподібних цифрових підписів, побудованих на основі одноразових цифрових підписів. Розглянуто два основні типи структур: послідовні дерева, що потребують підтримки стану в пам’яті, та повні (безстанові) дерева, які відтворюють підпис у повному дереві динамічно. Теоретично обґрунтовано та емпірично підтверджено, що традиційні бінарні дерева (N = 2) не є оптимальними за більшістю показників, окрім швидкості пер­ винного підписання в послідовних структурах. Встановлено, що для обох типів структур оптимальний баланс між часом відтворення, розміром підпису та швидкістю верифікації досягається при N = 3 та N = 4. Проте для послідовних дерев на досліджених проміжках ступінь галуження N = 3 демонструє дещо кращу ефективність щодо розміру підпису та часу його побудови на відмінну від теоретичних припущень. Дове­ дено, що подальше збільшення значення N призводить до незначного пришвидшення верифікації, водночас спричиняючи значне лінійне зростання витрат на генерацію підпису. Отримані результати дають змогу вибирати архітектуру квантово­стійких систем автентифікації, оптимізуючи її залежно від пріорите­ тів швидкодії та ресурсних обмежень пристроїв.