استكشاف أساليب التوقيع الرقمي: مراجعة شاملة

الملخص

:نظراً للتطور الهائل في مجال البيانات الرقمية منذ عام 2019، وما نتج عنه من طلب متزايد في السوق على أبحاث أمن البيانات، فقد نما هذا المجال بسرعة وبشكلٍ كبير، مما استدعى تطوير نطاق واسع من تقنيات فحص التوقيعات الإلكترونية. تتراوح هذه التقنيات من التصاميم المدمجة التقليدية، مروراً بالتوقيعات القابلة للإلغاء والمرتبطة بالشهادات، وصولاً إلى التوقيعات المجمعة، والتوقيعات متعددة الأطراف لأنظمة واسعة النطاق، وانتهاءً بالتوقيعات العمياء التي تحافظ على الخصوصية. كما تشمل هذه التقنيات أساليب ما بعد الحوسبة الكمومية، ومقترحات لبيئات سلسلة الكتل والأنظمة المدمجة، وقطاعات المرور والمركبات. يُقدم هذا البحث مجموعة مختارة من الدراسات البحثية التي تمت مقارنتها خلال الفترة من 2023 إلى 2025، وذلك من خلال تجميعها بناءً على خصائص مختلفة، تشمل تكلفة إنشاء أو إعداد المفاتيح، وحجم التوقيع، ووقت التوقيع، ودورات الحساب، ووقت التحقق، وتكلفة الاتصال، بالإضافة إلى تقليل الحمل على مستوى النظام. تُظهر المقارنة أنه لا يوجد نهج واحد يُحقق الأداء الأمثل في جميع الجوانب. ففي حالة المخططات المجمعة والهرمية، يتم الحصول على قابلية توسع أكبر للتوقيعات على حساب زيادة حجم التوقيعات مقارنةً بمخططات التوقيع المدمجة التقليدية. نلاحظ كذلك أن التصاميم ما بعد الكمومية أصبحت أكثر ملاءمةً وتوجهاً نحو التطبيق العملي من خلال توفير حلول تقنية عملية لتقنية البلوك تشين وإنترنت الأشياء، وإلى حدٍ أقل، لتفويضات الأجهزة. سيظل كل من (EdDSA) و(ECC) خيارين مفضلين للتطبيقات التي تتطلب كفاءة عالية مع مستوى أمان معقول إلى قوي، بينما سيظل (RSA) خياراً مناسباً ومفضلاً للأنظمة القديمة أو الحالات التي يكون فيها التوافق والامتثال عاملين حاسمين كما هو الحال دائماً.