Oblivious Transfer (OT) é uma das primitivas criptográficas principais, uma vez que pode-se implementar computação de duas partes (e múltiplas partes) a partir dele.Neste trabalho, será mostrado que oblivious transfer de strings, seguro no senso da teoria da informação, pode ser construído baseado em canal "com apagamentos" generalizado (GEC) -que é uma combinação de um canal discreto sem memória (DMC) com um canal "com apagamentos".Em seguida, será apresentado um protocolo que atinge a capacidade de OT frente à adversários maliciosos para um canal GEC com probabilidade de ocorrer "apagamentos" de ao menos 1/2, i.e. o protocolo explora o canal com a máxima eficiência para o oblivious transfer de strings na presença de adversários maliciosos.
Oblivious Transfer (OT) é uma das primitivas criptográficas principais, uma vez que pode-se implementar computação de duas partes (e múltiplas partes) a partir dele.Neste trabalho, será mostrado que oblivious transfer de strings, seguro no senso da teoria da informação, pode ser construído baseado em canal "com apagamentos" generalizado (GEC) -que é uma combinação de um canal discreto sem memória (DMC) com um canal "com apagamentos".Em seguida, será apresentado um protocolo que atinge a capacidade de OT frente à adversários maliciosos para um canal GEC com probabilidade de ocorrer "apagamentos" de ao menos 1/2, i.e. o protocolo explora o canal com a máxima eficiência para o oblivious transfer de strings na presença de adversários maliciosos.
Oblivious Transfer é um dos blocos de construção mais importantes em criptografia e útil para a construção de protocolos seguros. Com o advento da computação quântica houve um impulso na pesquisa e desenvolvimento de protocolos criptográficos resistentes ao processamento quântico de computadores. Assim, em 2018, o protocolo SIOT (Supersingu- lar Isogeny Oblivious Transfer) foi apresentado como o primeiro esquema OT criptográfico pós-quântico baseado em isogenias de curvas elípticas supersingulares. Inicialmente, elaborou-se um esquema de OT combinado com as primitivas criptográficas do protocolo SIDH(Supersingular Isogeny Diffie-Hellman). Além disso, o protocolo SIOT foi construído na sua configuração mais simples contra adversários semi-honestos. No entanto, o mesmo foi submetido a escrutínios que resultaram na necessidade de desenvolver novas provas de segurança. Quase em paralelo, surgiram novos e eficientes ataques criptoanalíticos ao protocolo SIDH que consequentemente comprometeram a estrutura de segurança do SIOT. Desta forma, em um primeiro momento, as novas definições de provas de segurança englobaram a compatibilização de determinados parâmetros da funcionalidade OT do próprio protocolo SIOT com hipóteses de segurança de problemas computacionais de isogenias. Após isso, foram analisadas e implementadas as contramedidas de segurança do protocolo M-SIDH (Masked-Supersingular Isogeny Diffie-Hellman). Portanto, propõem-se um protocolo OT baseado em isogenias de curvas elípticas e com resistência a ataques quânticos, em uma forma simples.
grande afeto.Por m, mas não menos especial, gostaria de agradecer a minha noiva, Lílian, por sua interminável paciência e compreensão comigo, pelas muitas vezes que me incentivou, pelas horas que tive de abdicar de sua companhia para estudar e por todo o amor que tem por mim. VINÍCIUS DE MORAIS ALVES RESUMOO Comprometimento de Bit é uma primitiva criptográca fundamental usada para construir provas de conhecimento nulo e computação segura distribuída.Ueli Maurer [Mau93] introduziu o modelo de memória limitada no contexto de criptograa incondicionalmente segura.O modelo de Maurer limita o tamanho máximo da memória de um participante desonesto, ao contrário da abordagem usual em criptograa moderna, que limita a capacidade de processamento do adversário.Dedicou-se no presente trabalho à elaboração de um protocolo de comprometimento de bit baseado apenas no paradigma de memória limitada, sem a adoção de hipóteses computacionais não comprovadas.Até a presente data, esse é o primeiro protocolo de comprometimento de bit no modelo de memória limitada clássico 1 .Embora se saiba que a existência da primitiva criptográca conhecida como Oblivious Transfer, implementada no modelo de memória limitada pela primeira vez em [CCM98], implique na existência de comprometimento de bit, uma implementação direta tem a vantagem de ser mais eciente e mais simples, em geral.A intenção do protocolo é maximizar a quantidade de bits que o emissor consegue se comprometer e, simultaneamente, minimizar a quantidade de bits amostrados pelo mesmo durante a fase de transmissão, de modo a atingir a máxima capacidade de comprometimento.O conceito de capacidade de comprometimento apresentado aqui difere em certos aspectos do conceito presente no trabalho [WNI03] sobre canais ruidosos, sendo o principal deles o fato de a capacidade de comprometimento denida aqui ser dependente do limite no tamanho da memória do adversário.Além disso, fez-se uma contribuição adicional com a elaboração de um modelo geral para os protocolos de comprometimento de bit baseados em memória limitada.Para essa família de protocolos foram demonstrados limites ótimos, como o tamanho mínimo da memória dos participantes e a quantidade máxima de bits que o emissor pode se comprometer.
Duas entidades desejam comunicar de forma segura através de um canal inseguro na presença de um adversário.Para isso acordam uma chave criptográfica forte a partir de uma fonte fraca de aleatoriedade, extraída com base nas características físicas da rede onde comunicam.Nesta dissertação avaliamos as contrapartidas entre dois protocolos: um onde as garantias de segurança se baseiam em noções de teoria da informação -o protocolo Authenticated Key Agreement (AKA) proposto em [7] -e que foi especialmente criado para este cenário; e outro que baseia a sua segurança em argumentos computacionais -o protocolo Password-Authenticated Key Exchange (PAKE) proposto em [11].Para este efeito efectuamos uma análise detalhada da segurança concreta de ambos os protocolos, considerando que em ambos os casos se pretende acordar uma nova chave de 128 bits.
Ocorre atualmente um movimento de aumento da importância que a manutenção da segurança da informação vem adquirindo em redes de informação de crítica. Ao longo das últimas décadas a utilização de ferramentas criptográficas, especialmente aquelas baseadas em problemas de díficil solução computacional, foram suficientes para garantir a segurança dos sistemas de comunicação. Contudo, o desenvolvimento da nova técnica de processamento de informação conhecida como computação quântica e os resultados téoricos e experimentais apresentados por esta mostram que é possível inviabilizar alguns dos sistemas de criptografia atuais amplamente utilizados. A existência de tal vulnerabilidade representa um fator crítico em redes em que falhas de segurança da informação podem estar associadas a riscos de segurança física. Uma alternativa para os métodos criptográficos atuais consiste na utilização de sistemas quânticos na obtenção de um método criptográfico, o que se conhece como criptografia quântica. Este novo paradigma tem seu fundamento resistente mesmo na presença de capacidade tecnológica ilimitada, incluindo o cenário com disponibilidade de computação quântica. Este trabalho tem como objetivo levantar os impactos que o desenvolvimento da computação quântica têm sobre a segurança dos atuais sistemas criptográficos, apresentar e desenvolver alternativas de protocolos de criptografia quântica disponíveis, e realizar um estudo de caso por meio da avaliação da utilização de criptografia quântica no contexto da Aeronautical Telecommunication Network (ATN). Isto é feito por meio do desenvolvimento de um ambiente de simulacão que permite avaliar o comportamento de um protocolo de criptografia quântica em um cenário em um ambiente com requisitos de missão crítica, como é o caso da ATN.
A criptografia de chave pública sem certificado (certificateless) é uma alternativa ao modelo convencional de criptografia assimétrica, pois a autenticação da chave pública ocorre implicitamente durante a execução dos protocolos, sem a necessidade de gerenciamento e distribuição de certificados digitais. Potencialmente reduz custos computacionais e o nível de segurança alcançado é maior quando comparado ao modelo baseado em identidade. Nesta tese de doutorado, modelos formais de segurança para acordo de chave com autenticação sem certificado são aprimorados visando dois objetivos paralelos: (1) aumentar o nível de confiança que usuários podem depositar na autoridade geradora de chaves secretas parciais e (2) viabilizar protocolos que sejam eficientes computacionalmente e com propriedades de segurança relevantes, dentre as quais se inclui resistência a ataques de adversários que têm total controle do canal de comunicação e que podem substituir chaves públicas de usuários por valores arbitrários. Para atestar que as melhorias efetuadas são praticáveis e possibilitam que os objetivos sejam alcançados, novos protocolos são propostos para o caso que envolve dois participantes na comunicação. Os protocolos são provados seguros, usando-se técnica de redução de problemas computacionais.
Resumo -Protocolos quânticos de autenticac ¸ão possuem um papel importante em esquemas de Criptografia Quântica, pois visam assegurar a origem de certa informac ¸ão ou a identidade de uma das partes da comunicac ¸ão.Embora muitos protocolos com este propósito tenham sido propostos, não se conhecem métodos sistemáticos capazes de permitir comparac ¸ões entre eles nem tampouco determinar quais os recursos demandados por um protocolo em particular.Na tentativa de minimizar esta limitac ¸ão, este artigo apresenta uma abordagem baseada na Complexidade Comunicacional Quântica que possibilita avaliar protocolos quânticos de autenticac ¸ão a partir do número de informac ¸ões trocadas entre as partes -uma característica comum a todos os protocolos desta natureza.A abordagem proposta pode ser aplicada na Criptografia Quântica com o intuito de auxiliar a escolha e a classificac ¸ão dos protocolos mais adequados para um determinado cenário, considerando os recursos disponíveis.Além disso, este artigo apresenta resultados sobre a aplicac ¸ão da metodologia proposta em alguns protocolos quânticos de autenticac ¸ão, ampliando os conhecimentos sobre a literatura existente.