Veilig elektronisch communiceren zonder sleutel

Robbert de Haan (CWI) promoveert op 11 maart in de wiskunde aan de Universiteit Leiden op zijn proefschrift 'Algebraic Techniques for Low Communication Secure Protocols'.

Robbert de Haan (CWI) promoveert op 11 maart in de wiskunde aan de Universiteit Leiden op zijn proefschrift 'Algebraic Techniques for Low Communication Secure Protocols'.

Communicatie via internet wordt vaak versleuteld met behulp van wiskundige problemen die in de praktijk moeilijk op te lossen zijn. Een andere manier om elektronische informatie te beveiligen is het gebruik van een digitaal slot, waarvan de sleutel eerst uitgewisseld wordt. Promovendus Robbert de Haan (CWI) onderzocht modellen voor volkomen veilige communicatie tussen twee personen waarbij niet eerst een digitale sleutel uitgewisseld hoeft te worden èn waarbij geen aannamen nodig zijn over de moeilijkheid van bepaalde wiskundige problemen.


In de Oudheid gebruikte Julius Caesar al geheime codes om zijn berichten onleesbaar te maken voor spionnen. Hij hoogde elke letter drie plaatsen op in het alfabet: A werd D, Z werd C, enzovoorts. Meestal houden cryptografen zich bezig met veilige communicatie tussen twee personen via één kanaal dat afgeluisterd kan worden door kwaadwillende personen. De Haan bestudeerde het gebruik van meerdere communicatiekanalen. Hiervan mag een minderheid in handen zijn van tegenstanders die de boodschap kunnen onderscheppen, vervangen of blokkeren. De promovendus bewees wat de efficiëntste manier is om via zulke kanalen toch veilig te communiceren. Hij loste hiermee een fundamenteel cryptografisch probleem op dat bijna twintig jaar geleden opgeworpen werd door Dolev, Dwork, Naor en Yung.

Elektronisch stemmen
Het tweede grote onderzoeksgebied van Robbert de Haan is multi-party computation - veilige berekeningen met input van meer partijen die elkaar onderling niet vertrouwen. Een voorbeeld hiervan is elektronisch stemmen, waarbij iedereen de juiste verkiezingsuitslag wil weten maar de individuele stemmen anoniem moeten blijven. De huidige multi-party computation technieken hebben veel data nodig om berekeningen uit te voeren; er is een grote communicatie-overhead. Hierdoor zijn ze minder geschikt voor het uitvoeren van berekeningen op grote hoeveelheden gegevens, zoals bedrijfsstatistieken die veilig met elkaar vergeleken moeten worden. De Haan ontwikkelde geavanceerde wiskundige technieken waarmee de overhead van veel van dit soort berekeningen sterk omlaag gaat. Zijn resultaten kunnen ook gebruikt worden om andere cryptografische protocollen efficiënter te maken. Zo hebben ze inmiddels onverwacht een cruciale rol gespeeld in een doorbraak op het gebied van communicatie-efficiënte zero knowledge bewijstechnieken. Het onderzoek werd deels gefinancierd door het Bsik-BRICKS project PDCI.


Meer informatie: www.cwi.nl/en/Cryptology