A Systematic Review of Graph-Theoretic Approaches to Post-Quantum Cryptographic Protocols: Methods, Architectures, and Future Research Directions
Notice bibliographique
Résumé
The rapid advancement of quantum computing poses a significant threat to classical cryptographic systems, necessitating the development of robust post-quantum cryptographic (PQC) protocols. Among emerging approaches, graph-theoretic techniques have gained prominence due to their computational hardness, structural flexibility, and applicability in designing secure cryptographic primitives. This paper presents a systematic review of graph-theoretic approaches to post-quantum cryptographic protocols, focusing on methods, architectures, and future research directions. The study analyzes recent developments from 2018 to 2025, examining how graph-based constructs such as expander graphs, isogeny graphs, lattice graphs, and combinatorial structures contribute to secure key exchange, encryption, and authentication mechanisms. Additionally, the integration of chaotic systems and generative artificial intelligence is explored to enhance entropy generation and adaptive security mechanisms. The review identifies key trends, including hybrid graph-chaotic models, optimization of graph traversal algorithms for cryptographic efficiency, and AI-assisted cryptanalysis resistance. Contributions of this work include a structured synthesis of 30 studies, identification of research gaps in scalability and standardization, and a comprehensive evaluation of graph-theoretic PQC within secure software engineering frameworks. The findings emphasize the potential of graph-based cryptography as a resilient paradigm in the quantum era while highlighting the need for further interdisciplinary research.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,006 | 0,006 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».