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26 de noviembre de 2024

Enfoques innovadores de la criptografía: IMDEA Software presenta avances en claves distribuidas y pruebas de conocimiento cero en el marco del proyecto CONFIDENTIAL 6G

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El Instituto IMDEA Software, que forma parte del consorcio del proyecto europeo CONFIDENTIAL 6G -basado en el desarrollo de investigación en favor de la criptografía poscuántica, computación confidencial y comunicación confidencial-, ha presentado dos artículos en lo que va de año relacionados con tecnologías de computación confidencial y preservación de la privacidad para la red 6G.

El investigador de IMDEA Software, Ignacio Cascudo, lidera el grupo de trabajo de este proyecto en el que colaboran otros investigadores del centro como la estudiante de doctorado Claudia Bartoli.

El primer artículo, “Publicly Verifiable Secret Sharing Over Class Groups and Applications to DKG and YOSO”, en coautoría con Bernardo David (ITU, Copenhague), fue publicado en Eurocrypt, la conferencia más importante en el área de la criptografía. Este trabajo se basa en una herramienta criptográfica conocida como esquema de compartición de secretos públicamente verificable (publicly verifiable secret sharing scheme). El artículo presenta una nueva construcción de esta herramienta, diseñada para su aplicación en protocolos muy eficientes de generación distribuida de claves. Dichos protocolos permiten crear claves criptográficas especiales que se utilizan en aplicaciones como: la firma digital de mensajes (solo es válida si un número suficientemente grande de participantes se han puesto de acuerdo para firmar); y el cifrado de mensajes (el mensaje solo pueda ser descifrado si un grupo de participantes se pone de acuerdo en hacerlo); y, por último, esta herramienta tiene aplicaciones en el diseño de protocolos de computación multiparte en blockchain, en un modelo conocido como YOSO (you only speak once).

El segundo artículo, “On Sigma-Protocols and (Packed) Black-Box Secret Sharing Schemes”, llevado a cabo junto a Bartoli, fue publicado y presentado en la conferencia Public Key Cryptography (PKC24). Este trabajo encuentra una forma de construir ciertos tipos de pruebas de conocimiento cero (zero-knowledge proofs), conocidos como sigma-protocolos, a partir de esquemas de compartición de secretos. Ambas están entre las herramientas criptográficas más conocidas, y los nuevos resultados permiten construir protocolos eficientes para convencer a otra entidad sobre la veracidad de varias afirmaciones de cierto tipo, sin revelar la información que las convierte en verdaderas (por ejemplo, permiten demostrar que se conocen varias claves privadas sin revelarlas).

Por último, Cascudo participó en RECSI 2024 presentando una ponencia centrada en los objetivos y principales avances del proyecto CONFIDENTIAL6G. En la charla explicó cómo está abordando retos de seguridad críticos para las redes de próxima generación. Al abordar cuestiones como la criptografía de seguridad postcuántica, la computación segura, y la privacidad en aplicaciones que utilizan inteligencia artificial, el proyecto pretende reforzar los cimientos de las tecnologías de comunicación seguras en 6G.

**Ambos resultados han sido apoyados por el proyecto CONFIDENTIAL6G (GA 101096435), financiado por la iniciativa conjunta de Redes y Servicios Inteligentes (Smart Networks and Services Joint Undertaking, SNS JU) bajo el programa Horizonte Europa de la Unión Europea; y por los proyectos SecuRing (ref. PID2019-110873RJ-I00) y el Proyecto PRODIGY (TED2021-132464B-I00), ambos financiados por el MCIN (MCIN/AEI/10.13039/501100011033/) y el último también por la Unión Europea a través de los fondos NextGenerationEU/PRTR. El primero de los resultados de investigación también recibió financiación del Independent Research Fund Denmark (IRFD) de Bernardo David, con número de beca 0165-00079B, y el segundo del proyecto de Claudia Bartoli, PIPF-2022/COM-25517, financiado por la Comunidad de Madrid.