МЕТОДИ ДИНАМІЧНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ ПОСТКВАНТОВИХ ЦИФРОВИХ ПІДПИСІВ У ПРОТОКОЛАХ АВТЕНТИФІКАЦІЇ НАДЩІЛЬНИХ МЕРЕЖ 6G

Анотація

Розвиток мереж шостого покоління (6G), орієнтованих на надщільні сценарії доступу, ультранизькі затримки та масове підключення гетерогенних пристроїв, суттєво підвищує вимоги до механізмів автентифікації та забезпечення кібербезпеки. Додатковим фактором ризику є прогнозований прогрес квантових обчислень, який ставить під сумнів довгострокову стійкість класичних криптографічних алгоритмів і зумовлює необхідність використання постквантових цифрових підписів у телекомунікаційних протоколах. Водночас наявні підходи до впровадження постквантової криптографії в мобільних мережах здебільшого ґрунтуються на статичних схемах і не враховують динамічні умови функціонування надщільних мереж 6G.

У роботі досліджено проблему побудови квантово-стійких і продуктивних протоколів автентифікації для мереж 6G з урахуванням змінності мережевих параметрів, гетерогенності пристроїв та обмежень обчислювальних і енергетичних ресурсів. Показано, що статичне застосування постквантових цифрових підписів не забезпечує необхідного балансу між рівнем безпеки та ефективністю автентифікаційних процедур у надщільних сценаріях доступу.

З метою подолання зазначених обмежень запропоновано узагальнену методологію динамічної оптимізації постквантових цифрових підписів у протоколах автентифікації 6G, яка базується на адаптивному виборі криптографічних алгоритмів і параметрів їх застосування залежно від поточного стану мережі та ресурсних характеристик автентифікованих вузлів. Розроблена модель формалізує механізм динамічного вибору цифрового підпису з урахуванням затримок, обчислювальних витрат, енергоспоживання та рівня квантової стійкості, що дозволяє сформувати формальні критерії оптимальності для 6G мереж.

Інтеграція запропонованих методів у протокол автентифікації формує адаптивну криптографічну архітектуру, здатну масштабуватися в умовах високої щільності підключень без зниження рівня безпеки. Результати експериментального моделювання для надщільних сценаріїв доступу підтверджують, що динамічна оптимізація забезпечує зменшення затримок автентифікації та енергоспоживання порівняно зі статичними постквантовими варіантами, що обґрунтовує доцільність використання адаптивних протоколів у мережах 6G.