Firmas de Anillo Vinculables Post-Cuánticas de Tamaño Logarítmico Basadas en Operaciones de Agregación

Área de la Ciencia:

• Criptografía
• Seguridad de la Información
• Ciencias de la Computación

Sus antecedentes:

• Las firmas de anillo vinculables equilibran el anonimato del firmante con la prevención de abusos, crucial para criptomonedas y votación anónima.
• Los esquemas post-cuánticos existentes enfrentan desafíos con grandes tamaños de datos y circuitos complejos debido a las pruebas de conocimiento cero.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un esquema de firma de anillo vinculable post-cuántico de tamaño logarítmico que supere las limitaciones de los métodos actuales.
• Mejorar la eficiencia y reducir la complejidad en los esquemas de firmas criptográficas post-cuánticas.

Principales métodos:

• Se construye un árbol de Merkle a partir de las claves públicas de los miembros del anillo utilizando un algoritmo hash para operaciones logarítmicas.
• Un novedoso esquema de firma agregada post-cuántica reemplaza los complejos protocolos de prueba de conocimiento cero.

Principales resultados:

• El esquema propuesto cumple con los requisitos de corrección, anonimato, inviolabilidad y vinculabilidad para firmas de anillo vinculables.
• El proceso de agregación garantiza la privacidad al no revelar información de los miembros firmantes.
• En comparación con los esquemas basados en Dilithium, el nuevo esquema muestra mejoras drásticas: 98,25% menos tiempo de firma, 98,90% menos tiempo de verificación y 99,81% menos tamaño de firma para 1024 miembros.

Conclusiones:

• El nuevo esquema proporciona una solución post-cuántica eficiente y segura para firmas de anillo vinculables.
• Aborda eficazmente los problemas de complejidad y tamaño de datos de esquemas post-cuánticos anteriores.
• Este avance tiene implicaciones significativas para aplicaciones de preservación de la privacidad en sistemas digitales.