Minimizing Cryptographics Assumptions
Final Report Abstract
Komplexe kryptographisch Protokolle beruhen in der Regel auf einfacheren, gut untersuchten Bausteinen wie Verschlüsselungsverfahren oder allgemein schwierig zu invertierenden Funktionen (One-Way-Functions). Die Sicherheit des Protokolls beruht dann auf der Sicherheit der Bausteine, so dass schwächere Annahmen über die Bausteine auch mehr Vertrauen in die Sicherheit des Protokolls bedeuten. Idealerweise konstruiert man daher ein Protokoll - und beweist es als sicher - unter der minimalen Annahme, dass nur One-Way-Funktionen existieren. Ob solche Protokolle für ausgewählte Probleme existieren, war ein Teil der Fragestellung dieses Projekts. Der andere Teil beschäftigte sich mit Protokollen im Random-Oracle-Modell, wo als besonders starke Annahme eine „optimale“, echt zufällige Funktion vorausgesetzt wird, für die es per se kein Gegenpart in der realen Welt gibt. Ob eine solche starke Annahme notwendig ist, war die zweite Fragestellung im Projekt. Die erste Fragestellung wurde umfassend für den Bereich der blinden Signaturen, die in e-cash- oder auch e-voting-Systemen zum Einsatz kommen, beantwortet: Man kann solche Verfahren nicht auf One-Way-Funktionen realisieren. Selbst unter stärkeren Annahmen wie der bekannten RSA- Annahme haben wir gezeigt, dass dies schwierig ist. Für dieses Ergebnis wurde die Wirksamkeit der sogenannten Meta-Reduktionen für Separierungen vorgestellt. Im Bereich der Random Oracles wurden umfassende Möglichkeiten erforscht, wie man solche Funktionen besser approximieren kann, und inwiefern sie für bestimmte Verfahren wirklich notwendig sind. Auch hier gab es primär negative Resultate, die besagen, dass man Random Oracles nicht immer vermeiden kann. Die im Projekt entstandene Doktorarbeit von Frau Anja Lehmann über Random Oracles wurde mit dem Wissenschaftspreis 2010 der Gesellschaft für Datenschutz und Datensicherheit (GDD) ausgezeichnet.
Publications
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On the Security of OAEP. Advances in Cryptology − Asiacrypt 2006, Lecture Notes in Computer Science, Vol.1976, pp.458-469, Springer-Verlag, 2006
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Round-Optimal Composable Blind Signatures in the Common Reference String Model. Advances in Cryptology − Crypto 2006, Lecture Notes in Computer Science, Vol.4117, pp.58-75, Springer-Verlag, 2006
M.Fischlin
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Security-Amplifying Combiners for Collision-Resistant Hash Functions. Advances in Cryptology − Crypto 2007, Lecture Notes in Computer Science, Vol.4622, pp.224-243, Springer-Verlag, 2007
M.Fischlin, A.Lehmann
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Multi-Property Preserving Combiners for Hash Functions. Theory of Cryptography Conference (TCC) 2008, Lecture Notes in Computer Science, Vol.4948, pp.375-392, Springer-Verlag, 2008
M.Fischlin, A.Lehmann
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Multi-Property Preserving Hash Function Combiners Revisited. ICALP 2008, Lecture Notes in Computer Science, Vol.5126, pp.655-666, Springer-Verlag, 2008
M.Fischlin, A.Lehmann, K.Pietrzak
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Foundations of Non-malleable Hash and One-Way Functions. Advances in Cryptology − Asiacrypt 2009, Lecture Notes in Computer Science, Vol.5912, pp.524-541, Springer-Verlag, 2009
A.Boldyreva, D.Cash, M.Fischlin, B.Warinschi
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Security of Blind Signatures Under Aborts. Public-Key Cryptography (PKC) 2009, Lecture Notes in Computer Science, Springer-Verlag, 2009
M.Fischlin, D.Schröder
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Security of Sanitizable Signatures Revisited. Public-Key Cryptography (PKC) 2009, Lecture Notes in Computer Science, Springer-Verlag, 2009
C.Brzuska, M.Fischlin, T.Freudenreich, A.Lehmann, M.Page, J.Schelbert, D.Schröder, F.Volk
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On the Impossibility of Three-Move Blind Signature Schemes. Advances in Cryptology – Eurocrypt 2010, Lecture Notes in Computer Science, Vol.6110, pp.197-215, Springer-Verlag, 2010
Marc Fischlin, Dominique Schröder
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Random Oracles with(out) Programmability. Advances in Cryptology − Asiacrypt 2010, Lecture Notes in Computer Science, Vol.6477, pp.303-320, Springer-Verlag, 2010
M.Fischlin, A.Lehmann, T.Ristenpart, T.Shrimpton, M.Stam, S.Tessaro
