Lattice-based identification schemes

Orientador: Ricardo Dahab Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação Resumo: Na área de Segurança da Informação, controle de acesso diz respeito á habilidade de permitir ou negar a utilização de determinados recursos, sejam eles informações, dispositivos, serviços etc., por parte de um indivíduo. Protocolos de identificação correspondem a algoritmos criptográficos que permitem verificar, com certo grau de confiança, se a alegação de um indivíduo a respeito de sua identidade é verdadeira. Dessa forma, pode-se prover acesso controlado e conceder privilégios de utilização de recursos somente a entidades ou indivíduos cuja identidade tenha sido comprovada. Algoritmos baseados em reticulados, de uma forma geral, têm despertado particular interesse em aplicações criptográficas, devido à sua provável resistência a ataques empregando computadores quânticos, ao contrário dos criptossistemas baseados em problemas da Teoria dos Números. Por esse motivo, nos _últimos anos, tem-se buscado desenvolver protocolos de identificação cuja segurança esteja relacionada a problemas envolvendo reticulados. Neste trabalho, foram abordadas as principais propostas recentes de protocolos de identificação baseados em reticulados. Além da apresentação dos algoritmos, é feita uma análise comparativa entre protocolos selecionados, incorporando dados experimentais de execução. A etapa de implementação aqui apresentada tem também como finalidade suprir a ausência de resultados experimentais para essa categoria de protocolos, no sentido de iniciar um processo de validação para uso dos algoritmos em aplicações práticas. Questões como possibilidades de otimização e expectativas para o futuro da área também são discutidas Abstract: One of the main concerns of the field of Information Security is access control, which refers to the restriction of access to several kinds of resources, such as data, places, devices, services and others. Identification schemes are cryptographic algorithms that allow verifying with some level of certainty if an identity claim is legitimate. Therefore, such schemes make possible to provide access control and grant privileges only to authorized individuals whose identities have been previously verified. Lattice-based algorithms are particularly interesting as the cryptography community believes them to remain secure even to quantum computers attacks, as opposite to some cryptosystems used today based on Number Theory problems. For this reason, identification schemes based on lattices have received growing attention lately. In this work, we address the main recent developments of lattice-based identification schemes. After introducing the algorithms, we make a comparative analysis of the selected schemes, using experimental data collected from our own implementation of the algorithms. The implementation phase also aims to help validating these schemes for practical use, since to this date there were practically no experimental results available. Other issues, like optimization possibilities and the future of the area, are also addressed in this work Mestrado Ciência da Computação Mestra em Ciência da Computação