PhD defence

Compressed Σ-Protocol Theory

• T. Attema

Date

Thursday 1 June 2023

Time

13:45 - 14:30 hour

Address

Academy Building
Rapenburg 73
2311 GJ Leiden

Supervisor(s)

• Prof.dr. R. Cramer
• Prof.dr. S.O. Fehr

Summary

In analogie met wiskundige bewijzen, is het doel van een bewijssysteem dat een bewijzer een verificateur
kan overtuigen van de juistheid van een bewering⁠. Probabilistische bewijzen laten het toe dat de verificateur fouten maakt, dat wil zeggen valse beweringen accepteert of correcte beweringen verwerpt⁠. Verder kunnen probabilistische bewijzen meerdere interactierondes tussen de bewijzer en de verificateur hebben⁠. In dit geval worden probabilistische bewijzen ook wel interactieve bewijzen genoemd⁠. Deze
veralgemening zorgde voor een revolutie in de bewijstheorie⁠. Door absolute zekerheid in te ruilen voor hoge waarschijnlijkheid en interactie toe te staan, is het bijvoorbeeld mogelijk beweringen te bewijzen zonder meer te onthullen dan hun juistheid⁠. Deze eigenschap wordt zero-knowledge genoemd⁠. Tegenwoordig worden zero-knowledge bewijzen op grote schaal ingezet; ze zijn bijvoorbeeld essentieel in de publieke sleutel infrastructuren die digitale identiteiten en beveiligde communicatiekanalen op het internet beheren⁠.

In het bijzonder biedt Σ-protocol theorie nu een sterke basis voor het modulair ontwerpen van zero-knowledge bewijssystemen in een breed scala aan toepassingsdomeinen⁠. Recent is er echter een nieuw vouwmechanisme geïntroduceerd, ter vervanging van de Σ-protocollen, die in veel praktische scenario’s de communicatiekosten significant kan reduceren⁠.

In dit proefschrift laten we zien dat het vouwmechanisme gezien kan worden als een significante uitbreiding, in plaats van een vervanging, van Σ-protocol theorie⁠. Hierdoor wordt de bestaande theorie verzoend met het nieuwe vouwmechanisme⁠. Verder lossen we een aantal open problemen in de theorie van de probabilistische bewijzen op⁠. Deze problemen zijn blootgelegd en relevant geworden door de introductie van bovenstaande efficiëntie verbeteringen⁠.

PhD dissertations

Approximately one week after the defence, PhD dissertations by Leiden PhD students are available digitally through the Leiden Repository, that offers free access to these PhD dissertations. Please note that in some cases a dissertation may be under embargo temporarily and access to its full-text version will only be granted later.

Press enquiries (journalists only)

[phone]
[phone]
[e-mail]

General information

Beadle's Office
[e-mail]
[phone]