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Signatures post-quantiques à partir de techniques de calcul multipartite
No full textThe ongoing effort to build a quantum computer urges the cryptography community to develop new secure cryptosystems based on quantum-hard cryptographic problems. In this thesis, we focus on the design of signature schemes built from zero-knowledge proofs of knowledge. More precisely, we focus on the MPC-in-the-Head paradigm which provides a generic way to build zero-knowledge proofs using techniques from secure multiparty computation. We propose several new signature schemes using the MPC-in-the-Head framework. Most of these schemes are competitive with the existing schemes in the post-quantum literature. They have signature sizes between 5 KB and 20 KB for 128-bit security, and have very small public keys (less than 200 B). Their security relies on a large scope of hard problems. Some of them are relying on code-based assumptions, such as the hardness to solve the syndrome decoding problem for random linear codes. Others rely on the multivariate quadratic problem, the subset sum problem, and the MinRank problem. We also develop two new MPC-in-the-Head techniques. The first one aims to efficiently address a context of small secret values over large modulus. The second one consists in a new way of transforming an MPC protocol into a zero-knowledge proof. This new transformation provides new trade-offs in terms of communication costs vs running times. In particular, it enables us to achieve small verification times. Several submissions in the NIST call for additional post-quantum signatures rely (sometimes partially) on ideas developed in this thesis.Le développement actuel des ordinateurs quantiques pousse la communauté cryptographique à mettre au point de nouveaux cryptosystèmes dont la sécurité se fonde sur la difficulté à résoudre des problèmes cryptographiques résistant au calcul quantique. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes focalisés sur la conception de schémas de signatures électroniques construits à partir de preuves à divulgation nulle de connaissance (zero-knowledge proofs of knowledge). Plus précisément, nous nous sommes intéressés au paradigme “MPC-in-the-Head” (littéralement, “calcul-multipartite-dans-la-tête”) qui fournit une méthode générique de construire de telles preuves en utilisant des techniques de calcul multipartite sécurisé. Nous proposons plusieurs nouveaux schémas de signatures utilisant le paradigme “MPC-in-the-Head”. La plupart d’entre eux sont compétitifs avec les schémas existants dans l’état de l’art post-quantique. Ils produisent des signatures ayant des tailles entre 5 et 20 kylo-octets (pour un niveau de sécurité de 128 bits) et possèdent de très petites clés (de moins de 200 octets). Les problèmes difficiles sur lesquels la sécurité de ces schémas se fonde sont très variés. Certains schémas s’appuient sur des hypothèses de sécurité issues de la théorie des codes correcteurs d’erreurs, telle que celle sur la difficulté à résoudre le problème de décodage par syndrome pour des codes linéaires aléatoires. Les autres schémas s’appuient sur la difficultés à résoudre un système d’équations quadratiques, le problème de la somme de sous-ensembles ou le problème MinRank. Nous avons également mis au point deux nouvelles techniques de MPC-in-the-Head. La première vise à gérer efficacement les situations où le secret est de petite taille avec un grand modulus. La seconde consiste en une nouvelle méthode pour transformer un protocole de calcul multipartite en preuve de divulgation nulle de connaissance. Cette nouvelle transformation offre des nouveaux compromis entre coût de communication et temps de calcul. En particulier, elle permet de produire des algorithmes de vérification très rapides. Plusieurs soumissions à l’appel du NIST pour des schémas de signatures post-quantiques supplémentaires s'appuient (parfois partiellement) sur des idées développées dans le cadre de cette thèse
Signatures post-quantiques à partir de techniques de calcul multipartite
No full textThe ongoing effort to build a quantum computer urges the cryptography community to develop new secure cryptosystems based on quantum-hard cryptographic problems. In this thesis, we focus on the design of signature schemes built from zero-knowledge proofs of knowledge. More precisely, we focus on the MPC-in-the-Head paradigm which provides a generic way to build zero-knowledge proofs using techniques from secure multiparty computation. We propose several new signature schemes using the MPC-in-the-Head framework. Most of these schemes are competitive with the existing schemes in the post-quantum literature. They have signature sizes between 5 KB and 20 KB for 128-bit security, and have very small public keys (less than 200 B). Their security relies on a large scope of hard problems. Some of them are relying on code-based assumptions, such as the hardness to solve the syndrome decoding problem for random linear codes. Others rely on the multivariate quadratic problem, the subset sum problem, and the MinRank problem. We also develop two new MPC-in-the-Head techniques. The first one aims to efficiently address a context of small secret values over large modulus. The second one consists in a new way of transforming an MPC protocol into a zero-knowledge proof. This new transformation provides new trade-offs in terms of communication costs vs running times. In particular, it enables us to achieve small verification times. Several submissions in the NIST call for additional post-quantum signatures rely (sometimes partially) on ideas developed in this thesis.Le développement actuel des ordinateurs quantiques pousse la communauté cryptographique à mettre au point de nouveaux cryptosystèmes dont la sécurité se fonde sur la difficulté à résoudre des problèmes cryptographiques résistant au calcul quantique. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes focalisés sur la conception de schémas de signatures électroniques construits à partir de preuves à divulgation nulle de connaissance (zero-knowledge proofs of knowledge). Plus précisément, nous nous sommes intéressés au paradigme “MPC-in-the-Head” (littéralement, “calcul-multipartite-dans-la-tête”) qui fournit une méthode générique de construire de telles preuves en utilisant des techniques de calcul multipartite sécurisé. Nous proposons plusieurs nouveaux schémas de signatures utilisant le paradigme “MPC-in-the-Head”. La plupart d’entre eux sont compétitifs avec les schémas existants dans l’état de l’art post-quantique. Ils produisent des signatures ayant des tailles entre 5 et 20 kylo-octets (pour un niveau de sécurité de 128 bits) et possèdent de très petites clés (de moins de 200 octets). Les problèmes difficiles sur lesquels la sécurité de ces schémas se fonde sont très variés. Certains schémas s’appuient sur des hypothèses de sécurité issues de la théorie des codes correcteurs d’erreurs, telle que celle sur la difficulté à résoudre le problème de décodage par syndrome pour des codes linéaires aléatoires. Les autres schémas s’appuient sur la difficultés à résoudre un système d’équations quadratiques, le problème de la somme de sous-ensembles ou le problème MinRank. Nous avons également mis au point deux nouvelles techniques de MPC-in-the-Head. La première vise à gérer efficacement les situations où le secret est de petite taille avec un grand modulus. La seconde consiste en une nouvelle méthode pour transformer un protocole de calcul multipartite en preuve de divulgation nulle de connaissance. Cette nouvelle transformation offre des nouveaux compromis entre coût de communication et temps de calcul. En particulier, elle permet de produire des algorithmes de vérification très rapides. Plusieurs soumissions à l’appel du NIST pour des schémas de signatures post-quantiques supplémentaires s'appuient (parfois partiellement) sur des idées développées dans le cadre de cette thèse
Signatures post-quantiques à partir de techniques de calcul multipartite
No full textLe développement actuel des ordinateurs quantiques pousse la communauté cryptographique à mettre au point de nouveaux cryptosystèmes dont la sécurité se fonde sur la difficulté à résoudre des problèmes cryptographiques résistant au calcul quantique. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes focalisés sur la conception de schémas de signatures électroniques construits à partir de preuves à divulgation nulle de connaissance (zero-knowledge proofs of knowledge). Plus précisément, nous nous sommes intéressés au paradigme “MPC-in-the-Head” (littéralement, “calcul-multipartite-dans-la-tête”) qui fournit une méthode générique de construire de telles preuves en utilisant des techniques de calcul multipartite sécurisé. Nous proposons plusieurs nouveaux schémas de signatures utilisant le paradigme “MPC-in-the-Head”. La plupart d’entre eux sont compétitifs avec les schémas existants dans l’état de l’art post-quantique. Ils produisent des signatures ayant des tailles entre 5 et 20 kylo-octets (pour un niveau de sécurité de 128 bits) et possèdent de très petites clés (de moins de 200 octets). Les problèmes difficiles sur lesquels la sécurité de ces schémas se fonde sont très variés. Certains schémas s’appuient sur des hypothèses de sécurité issues de la théorie des codes correcteurs d’erreurs, telle que celle sur la difficulté à résoudre le problème de décodage par syndrome pour des codes linéaires aléatoires. Les autres schémas s’appuient sur la difficultés à résoudre un système d’équations quadratiques, le problème de la somme de sous-ensembles ou le problème MinRank. Nous avons également mis au point deux nouvelles techniques de MPC-in-the-Head. La première vise à gérer efficacement les situations où le secret est de petite taille avec un grand modulus. La seconde consiste en une nouvelle méthode pour transformer un protocole de calcul multipartite en preuve de divulgation nulle de connaissance. Cette nouvelle transformation offre des nouveaux compromis entre coût de communication et temps de calcul. En particulier, elle permet de produire des algorithmes de vérification très rapides. Plusieurs soumissions à l’appel du NIST pour des schémas de signatures post-quantiques supplémentaires s'appuient (parfois partiellement) sur des idées développées dans le cadre de cette thèse.The ongoing effort to build a quantum computer urges the cryptography community to develop new secure cryptosystems based on quantum-hard cryptographic problems. In this thesis, we focus on the design of signature schemes built from zero-knowledge proofs of knowledge. More precisely, we focus on the MPC-in-the-Head paradigm which provides a generic way to build zero-knowledge proofs using techniques from secure multiparty computation. We propose several new signature schemes using the MPC-in-the-Head framework. Most of these schemes are competitive with the existing schemes in the post-quantum literature. They have signature sizes between 5 KB and 20 KB for 128-bit security, and have very small public keys (less than 200 B). Their security relies on a large scope of hard problems. Some of them are relying on code-based assumptions, such as the hardness to solve the syndrome decoding problem for random linear codes. Others rely on the multivariate quadratic problem, the subset sum problem, and the MinRank problem. We also develop two new MPC-in-the-Head techniques. The first one aims to efficiently address a context of small secret values over large modulus. The second one consists in a new way of transforming an MPC protocol into a zero-knowledge proof. This new transformation provides new trade-offs in terms of communication costs vs running times. In particular, it enables us to achieve small verification times. Several submissions in the NIST call for additional post-quantum signatures rely (sometimes partially) on ideas developed in this thesis
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
Shared permutation for syndrome decoding: new zero-knowledge protocol and code-based signature
No full textInternational audienceZero-knowledge proofs are an important tool for many cryptographic protocols and applications. The threat of a coming quantum computer motivates the research for new zero-knowledge proof techniques for (or based on) post-quantum cryptographic problems. One of the few directions is code-based cryptography for which the strongest problem is the syndrome decoding (SD) of random linear codes. This problem is known to be NP-hard and the cryptanalysis state of affairs has been stable for many years. A zero-knowledge protocol for this problem was pioneered by Stern in 1993. As a simple public-coin three-round protocol, it can be converted to a post-quantum signature scheme through the famous Fiat-Shamir transform. The main drawback of this protocol is its high soundness error of 2/3, meaning that it should be repeated 1.7*\lambda times to reach a \lambda-bit security.In this paper, we improve this three-decade-old state of affairs by introducing a new zero-knowledge proof for the syndrome decoding problem on random linear codes. Our protocol achieves a soundness error of 1/n for an arbitrary n in complexity O(n). Our construction requires the verifier to trust some of the variables sent by the prover which can be ensured through a cut-and-choose approach. We provide an optimized version of our zero-knowledge protocol which achieves arbitrary soundness through parallel repetitions and merged cut-and-choose phase. While turning this protocol into a signature scheme, we achieve a signature size of 17 KB for a 128-bit security. This represents a significant improvement over previous constructions based on the syndrome decoding problem for random linear codes
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