79 research outputs found
MR-DSS – Smaller MinRank-Based (Ring-)Signatures
No full textIn the light of NIST’s announced reopening of the call for digital signature proposals in 2023 due to lacking diversity, there is a strong need for constructions based on other established hardness assumptions. In this work we construct a new post-quantum secure digital signature scheme based on the problem, a problem with a long history of applications in cryptanalysis that led to a strong belief in its hardness. Initially following a design by Courtois (Asiacrypt \u2701) based on the Fiat--Shamir transform, we make use of several recent developments in the design of sigma protocols to reduce signature size and improve efficiency. This includes the recently introduced paradigm (Eurocrypt \u2719) and combinations with -- techniques (CCS \u2718). Moreover, we introduce several improvements to the core of the scheme to further reduce its signature size
Practical complexities of probabilistic algorithms for solving Boolean polynomial systems
No full textSolving a polynomial system over a finite field is an NP-complete problem of fundamental importance in both pure and applied mathematics.
In~particular, the security of the so-called multivariate public-key cryptosystems, such as HFE of Patarin and UOV of Kipnis et~al., is based on the postulated hardness of solving quadratic polynomial systems over a finite field.
Lokshtanov et al.~(2017) were the first to introduce a probabilistic algorithm that, in the worst-case, solves a Boolean polynomial system in time , for some depending only on the degree of the system, thus beating the brute-force complexity .
Later, B\ jorklund et al.~(2019) and then Dinur~(2021) improved this method and devised probabilistic algorithms with a smaller exponent coefficient .
We survey the theory behind these probabilistic algorithms, and we illustrate the results that we obtained by implementing them in C.
In~particular, for random quadratic Boolean systems, we estimate the practical complexities of the algorithms and their probabilities of success as their parameters change
An Estimator for the Hardness of the MQ Problem
No full textThe Multivariate Quadratic () problem consists in finding the solutions of a given system of quadratic equations in unknowns over a finite field, and it is an NP-complete problem of fundamental importance in computer science. In particular, the security of some cryptosystems against the so-called algebraic attacks is usually given by the hardness of this problem. Many algorithms to solve the problem have been proposed and studied. Estimating precisely the complexity of all these algorithms is crucial to set secure parameters for a cryptosystem. This work collects and presents the most important classical algorithms and the estimates of their computational complexities. Moreover, it describes a software that we wrote and that makes possible to estimate the hardness of a given instance of the problem
MiRitH: Efficient Post-Quantum Signatures from MinRank in the Head
No full textSince 2016’s NIST call for standardization of post-quantum cryptographic primitives, developing efficient post-quantum secure digital signature schemes has become a highly active area of research. The difficulty in constructing such schemes is evidenced by NIST reopening the call in 2022 for digital signature schemes, because of missing diversity in existing proposals. In this work, we introduce the new postquantum digital signature scheme MiRitH. As direct successor of a scheme recently developed by Adj, Rivera-Zamarripa and Verbel (Africacrypt ’23), it is based on the hardness of the MinRank problem and follows the MPC-in-the-Head paradigm. We revisit the initial proposal, incorporate design-level improvements and provide more efficient parameter sets. We also provide the missing justification for the quantum security of all parameter sets following NIST metrics. In this context we design a novel Grover-amplified quantum search algorithm for solving the MinRank problem that outperforms a naive quantum brute-force search for the solution.
MiRitH obtains signatures of size 5.7 kB for NIST category I security and therefore competes for the smallest signatures among any post-quantum signature following the MPCitH paradigm.
At the same time MiRitH offers competitive signing and verification timings compared to the state of the art. To substantiate those claims we provide extensive implementations. This includes a reference implementation as well as optimized constant-time implementations for Intel processors (AVX2), and for the ARM (NEON) architecture. The speedup of our optimized AVX2 implementation relies mostly on a redesign of the finite field arithmetic, improving over existing implementations as well as an improved memory management
Eciency and security of ZHFE
No full textIn this thesis we describe the hidden structure in the key generation process for the multivariate public key cryptosystem ZHFE. Based on such structure, we propose a new method for the mentioned process. We compare the time and memory required between our new method and the original key generation process. We also analyze the security of ZHFE with respect to the MinRank Attack. We show that with high probability there exist a linear combination of Frobenious power of the core polynomials F and ~ F of low rank. Furthermore, we show that such linear combination can be extracted from the public key.Resumen: En esta tesis describimos la estructura oculta en el proceso de generación de llave para el criptosistema de llave pública multivariada ZHFE. Basados en tal estructura, proponemos un nuevo método para tal proceso. Comparamos los tiempos y memoria requerida entre nuestro nuevo método y el método original de generación. También analizamos la seguridad de ZHFE respecto al Ataque del MinRank. Demostramos que con alta probabilidad existe de una combinanción lineal de las potencias de Frobenious de los polinomios centrales F y ~ F de rango pequeño. Más aún, demostramos que tal combinación puede ser extraída de la llave pública.Maestrí
Design of an Application for Mobile Devices to Strengthen the Teaching Learning of Biomolecules in Eleventh Grade Students
No full textDigitalLa propuesta de investigación educativa se desarrolló con la implementación de un entorno
tecnológico con ayuda de la herramienta App Inventor 2.0 del instituto tecnológico de
Massachussets (MIT por sus siglas en inglés). Bajo esta preliminar se pretendió darle respuesta
a la pregunta de investigación ¿De qué manera se fortalece el proceso de enseñanzaaprendizaje de las biomoléculas a través del diseño de una aplicación para dispositivos móviles
en estudiantes de grado once como estrategia didáctica en la Institución Educativa Piedrecitas
de Turbo Antioquia?
Para darle respuesta a esta pregunta se desarrolló una aplicación móvil denominada
“biomoléculas con Verbel” para dispositivos con sistema operativo Android. Se tuvo en cuenta
las principales biomoléculas (proteínas, aminoácidos, lípidos y carbohidratos) y como estas
funcionan dentro del organismo, desarrollando las competencias científicas en el undécimo
grado de la Institución Educativa Piedrecitas (Turbo-Antioquia).
Esta propuesta se centró en lo cuantitativo y fue dividida en 4 fases (presentación a la
comunidad educativa, diagnóstico de los estudiantes, diseño de la propuesta, implementación
de la propuesta y análisis de la propuesta). Al finalizar todas las fases se concluyó que el uso
de la aplicación genero un impacto significativo en los estudiantes, docentes, directivos y
comunidad en general al verse una mejor del 61,3% en los procesos científicos y tecnológicos
del grado undécimo de la I. E. Piedrecitas.
Cómo Citar este Documento
Verbel, L. (2023). Diseño de una aplicación para dispositivos móviles para el
fortalecimiento de la enseñanza-aprendizaje de las biomoléculas en estudiantes de grado once
[Trabajo de grado de maestría]. Universidad de Santander.The educational research proposal was developed with the implementation of an environment.
technological with the help of the App Inventor 2.0 tool of the technological institute of
Massachusetts (MIT). Under this preliminary it was intended to give answer to the research
question: How is the process of teaching-learning of biomolecules through the design of an
application for mobile devices in eleventh grade students as a teaching strategy in the Institution
Educational Piedrecitas of Turbo Antioquia?
To answer this question, a mobile application called “biomolecules with Verbel” for
devices with Android operating system. It was taken into account the main biomolecules
(proteins, amino acids, lipids and carbohydrates) and how they are function within the organism,
developing scientific skills in the eleventh degree from the Piedrecitas Educational Institution
(Turbo-Antioquia).
This proposal focused on the quantitative and was divided into four phases (presentation
to the educational community, student diagnosis, proposal design, implementation of the
proposal and analysis of the proposal). At the end of all phases, it was concluded that the use of
the application generated a significant impact on students, teachers, managers and community
in general when seeing a better 61,3% in the scientific and technological processes of
eleventh grade of the IE Piedrecitas.
Cite This Document
Verbel, L. (2023). Design of an application for mobile devices for the
strengthening the teaching-learning of biomolecules in eleventh grade students
[Master's degree work]. University of Santander.Introducción.............................................................................................................................. 19
Capítulo 1. Presentación del Trabajo de Grado......................................................................... 20
Planteamiento del Problema ..................................................................................................... 20
Descripción de la Situación Problema....................................................................................... 20
Identificación del Problema ....................................................................................................... 22
Pregunta Problema................................................................................................................... 24
Justificación .............................................................................................................................. 24
Objetivos .................................................................................................................................. 25
Objetivo General....................................................................................................................... 25
Objetivos Específicos................................................................................................................ 25
Capítulo 2. Bases Teóricas ....................................................................................................... 26
Aportes al Estado del Arte ........................................................................................................ 26
Antecedentes internacionales ................................................................................................... 26
Antecedentes en idioma extranjero (ingles)............................................................................... 28
Antecedentes nacionales.......................................................................................................... 28
Marco Teórico........................................................................................................................... 29
Modelo pedagógico conectivista ............................................................................................... 30
Modelo pedagógico constructivista............................................................................................ 30
Estrategias didácticas ............................................................................................................... 32
Dispositivos móviles.................................................................................................................. 32
Sistema operativo Android........................................................................................................ 32
Aplicaciones móviles (App móvil).............................................................................................. 32
Competencias científicas .......................................................................................................... 33
Bioquímica................................................................................................................................ 33
Capítulo 3. Diseño Metodológico............................................................................................... 35
Tipo de Investigación ................................................................................................................ 35
Alcance..................................................................................................................................... 35
Hipótesis................................................................................................................................... 36
Variables o Categorías ............................................................................................................. 36
Variable dependiente: ............................................................................................................... 36
Variable independiente ............................................................................................................. 37
Variable interviniente ................................................................................................................ 37
Operacionalización de Variables o Descripción de Categorías.................................................. 37
Población y Muestra ................................................................................................................. 39
Procedimiento........................................................................................................................... 39
Instrumentos de recolección de información ............................................................................. 41
Prueba diagnóstica ................................................................................................................... 41
Encuesta socio demográfica: .................................................................................................... 41
Encuesta de seguimiento a la implementación.......................................................................... 42
Prueba de conocimientos adquiridos ........................................................................................ 42
Técnica de análisis de datos..................................................................................................... 42
Capítulo 4. Consideraciones Éticas........................................................................................... 44
Capítulo 5. Diagnóstico del problema........................................................................................ 46
Capítulo 6. Estructura de la Propuesta de Intervención............................................................. 56
Estructura de la propuesta de intervención ............................................................................... 56
Nombre de la propuesta pedagógica “Biomoléculas con Verbel”..................................................... 56
Fase de diseño......................................................................................................................... 56
Implementación de la propuesta con el desarrollo de las actividades....................................... 60
Componente tecnológico .......................................................................................................... 73
Aplicaciones móviles................................................................................................................. 73
¿Qué es App Inventor 2.0? ....................................................................................................... 74
Requerimientos del Sistema ..................................................................................................... 74
Creación de App o el proyecto: Biomoléculas con Verbel.......................................................... 74
Mapa de Navegación de la Aplicación Móvil: biomoléculas con Verbel ..................................... 76
Instrucciones para el correcto uso de la aplicación “biomoléculas con Verbel” .............................. 77
Google forms............................................................................................................................ 79
Implementación ........................................................................................................................ 79
Fase 1 ...................................................................................................................................... 81
Presentación de la propuesta a la comunidad educativa ........................................................... 81
Aplicación Prueba diagnóstica a Estudiantes de undécimo Grado............................................. 81
Fase 2. ..................................................................................................................................... 82
Desarrollo de Actividades con los Estudiantes a través de la Aplicación Móvil Biomoléculas con
Verbel....................................................................................................................................... 82
Actividad de aprendizaje 1. Comprendiendo la importancia de las Proteínas ............................ 82
Actividad de aprendizaje 2. Comprendo la importancia de los Lípidos....................................... 83
Actividad de aprendizaje 3. Comprendo la importancia de los Carbohidratos ............................ 84
Actividad de aprendizaje 4. Comprendo la importancia de los Aminoácidos .............................. 85
Fase 3. ..................................................................................................................................... 86
Validación................................................................................................................................. 86
Aplicación de prueba final de biomoléculas tipo ICFES grado undécimo de la Institución
Educativa Piedrecitas ............................................................................................................... 86
Capítulo 7. Análisis e Interpretación de Datos ........................................................................... 87
Prueba de validación ................................................................................................................ 87
Análisis general de la prueba de validación............................................................................... 93
Triangulación prueba diagnóstica versus prueba final ............................................................... 94
Encuesta de satisfacción .......................................................................................................... 95
Análisis general de la encuesta de satisfacción....................................................................... 101
Capítulo 8. Conclusiones ........................................................................................................ 102
Capítulo 9. Limitaciones.......................................................................................................... 104
Capítulo 10. Impacto, Recomendaciones y Trabajos Futuros.................................................. 105
Impacto................................................................................................................................... 105
Recomendaciones .................................................................................................................. 105
Trabajos Futuros..................................................................................................................... 106
Referencias ............................................................................................................................ 107
Apéndices............................................................................................................................... 111MaestríaMagíster en Tecnologías Digitales Aplicadas a la Educació
Matrices generadoras para código lineales sobre Zm
No full textEl principal objetivo de la Teoría de Códigos es el diseño de técnicas eficientes que garanticen la reproducción exacta o aproximada de un mensaje que ha sido recibido en una fuente receptora. Dicho de otra forma, la Teoría de Códigos se encarga del diseño de métodos para la detección y/o corrección de errores ocurridos durante la transmisión de la información a través de un canal de comunicación. Esto lo logra codificando el mensaje que se desea transmitir por la fuente emisora, y posteriormente decodificando el mensaje recibido en la fuente receptora.PregradoMatemátic
Aprendizaje cooperativo:base para desarrollar competencias comunicativas,en la Institución Educativa Nueva Esperanza de Arroyo Grande.
No full textEste proyecto tiene como objeto tratar problemáticas que se vienen dando en la institución Nueva Esperanza de Arroyo Grande. Problemáticas tales en relación a relaciones interpersonales,bajo desempeño académico,bajos resultados en pruebas saber, apatía de los estudiantes ,poca comprensión lectora.Para esto vamos a desarrollar competencias comunicativas en los estudiantes ,utilizando estrategias de aprendizaje cooperativo.MaestríaMagíster en Educació
Influencia del juego como estrategia lúdica orientada al fortalecimiento de habilidades de relacionamiento social en niños y niñas de grado preescolar
No full text62 p.El problema de investigación es la ausencia del juego como práctica pedagógica para el fortalecer el relacionamiento social en los niños y niñas de la Institución Educativa (I.E.) Nuestra Señora de Fátima del municipio de Buenavista (Córdoba). Esta investigación está sustentada en el paradigma crítico – social que según Ricoy (citado por Ramos, 2015) “la intervención y colaboración desde la reflexión personal
crítica en la acción contextualiza en una práctica investigativa caracterizada por una acción-reflexión, que implica que el investigador busque generar un cambio y liberación de opresiones en un determinado contexto social
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