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Asegurar transferencias de datos con relatividad

Nueva forma de asegurar la transferencia de datos basada en el principio físico de la relatividad

Fecha :
3 de noviembre de 2021
Fuente :
Universidad de Ginebra
Resumen :
El volumen de datos transferidos aumenta constantemente, pero no se puede garantizar la seguridad absoluta de estos intercambios, como lo demuestran los casos de piratería que se informan con frecuencia en las noticias. Para contrarrestar la piratería, un equipo ha desarrollado un nuevo sistema basado en el concepto de'pruebas de conocimiento cero', cuya seguridad se basa en el principio físico de la relatividad: la información no puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Por lo tanto, uno de los principios fundamentales de la física moderna permite la transferencia segura de datos. Este sistema permite a los usuariospara identificarse con total confidencialidad sin revelar ninguna información personal, aplicaciones prometedoras en el campo de las criptomonedas y blockchain.
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HISTORIA COMPLETA

El volumen de datos transferidos aumenta constantemente, pero no se puede garantizar la seguridad absoluta de estos intercambios, como lo demuestran los casos de piratería que se informan con frecuencia en las noticias. Para contrarrestar la piratería, un equipo de la Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza, ha desarrollado un nuevo sistema basado en el concepto de "pruebas de conocimiento cero", cuya seguridad se basa en el principio físico de la relatividad: la información no puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Así, uno de los principios fundamentales de la modernaLa física permite la transferencia segura de datos. Este sistema permite a los usuarios identificarse con total confidencialidad sin revelar ninguna información personal, aplicaciones prometedoras en el campo de las criptomonedas y blockchain. Estos resultados se pueden leer en la revista Naturaleza .

Cuando una persona - el llamado 'prover' - quiere confirmar su identidad, por ejemplo cuando quiere retirar dinero de un cajero automático, debe proporcionar sus datos personales al verificador, en nuestro ejemplo el banco, queprocesa esta información por ejemplo, el número de identificación y el código PIN. Siempre que solo el probador y el verificador conozcan estos datos, la confidencialidad está garantizada. Si otros se apoderan de esta información, por ejemplo, pirateando el servidor del banco, la seguridad escomprometido.

Prueba de conocimiento cero como solución

Para contrarrestar este problema, lo ideal es que el probador pueda confirmar su identidad, sin revelar ninguna información sobre sus datos personales. ¿Pero es esto posible? Sorprendentemente, la respuesta es sí, a través del concepto de una prueba de conocimiento cero.. "Imagina que quiero probar un teorema matemático a un colega. Si les muestro los pasos de la prueba, se convencerán, pero luego tendrán acceso a toda la información y podrían reproducir fácilmente la prueba", explica Nicolas Brunner, unprofesor del Departamento de Física Aplicada de la Facultad de Ciencias de la UNIGE. "Por el contrario, con una prueba de conocimiento cero, podré convencerlos de que conozco la prueba, sin dar ninguna información al respecto, evitando asíposible recuperación de datos. "

El principio de prueba de conocimiento cero, inventado a mediados de la década de 1980, se ha puesto en práctica en los últimos años, especialmente para las criptomonedas. Sin embargo, estas implementaciones adolecen de una debilidad, ya que se basan en una suposición matemática que unfunción de codificación específica es difícil de decodificar. Si se refuta esta suposición, lo que no se puede descartar hoy en día, la seguridad se verá comprometida porque los datos serían accesibles. Hoy, el equipo de Ginebra está demostrando un sistema radicalmente diferente en la práctica: un relativistaprueba de conocimiento cero. La seguridad se basa aquí en un concepto de física, el principio de relatividad, más que en una hipótesis matemática. El principio de relatividad - que la información no viaja más rápido que la luz - es un pilar de la física moderna, poco probablepor lo tanto, el protocolo de investigadores de Ginebra ofrece una seguridad perfecta y está garantizada a largo plazo.

Verificación dual basada en un problema de tres colores

La implementación de una prueba relativista de conocimiento cero implica dos pares de verificador / demostrador distantes y un problema matemático desafiante. "Utilizamos un problema de tres coloraciones. Este tipo de problema consiste en un gráfico compuesto por un conjunto de nodos conectados o no porenlaces ", explica Hugo Zbinden, profesor del Departamento de Física Aplicada de la UNIGE. A cada nodo se le asigna uno de los tres colores posibles -verde, azul o rojo- y los dos nodos que se enlazan entre sí deben ser de colores diferentes.Estos problemas de tres colores, aquí con 5.000 nodos y 10.000 enlaces, son en la práctica imposibles de resolver, ya que deben probarse todas las posibilidades. Entonces, ¿por qué necesitamos dos pares de corrector / probador?

"Para confirmar su identidad, los probadores ya no tendrán que proporcionar un código, sino demostrarle al verificador que conocen una forma de tricolor un determinado gráfico", continúa Nicolas Brunner. Sin duda, los verificadoresElija una gran cantidad de pares de nodos en el gráfico conectados por un enlace, luego pregunte a su probador respectivo de qué color es el nodo. Dado que esta verificación se realiza casi simultáneamente, los probadores no pueden comunicarse entre sí durante la prueba y, por lo tanto, no pueden hacer trampa. Así, si los dos colores anunciados son siempre diferentes, los verificadores están convencidos de la identidad de los probadores, porque en realidad conocen un tricolor de este gráfico. "Es como cuando la policía interroga a dos criminales al mismo tiempo en diferentesoficinas: es cuestión de comprobar que sus respuestas coinciden, sin permitir que se comuniquen entre sí ", dice Hugo Zbinden. En este caso, las preguntas son casi simultáneas, por lo que los probadores no pueden comunicarse conentre sí, ya que esta información tendría que viajar más rápido que la luz, lo que por supuesto es imposible.Finalmente, para evitar que los verificadores reproduzcan el gráfico, los dos probadores cambian constantemente el código de color de manera correlacionada: lo que era verde se vuelve azul, el azul se vuelve rojo, etc. "De esta manera, la prueba se hace y se verifica, sin revelarcualquier información al respecto ", dice el físico con sede en Ginebra.

Un sistema confiable y ultrarrápido

En la práctica, esta verificación se realiza más de tres millones de veces, todo en menos de tres segundos. "La idea sería asignar un gráfico a cada persona o cliente", continúa Nicolas Brunner. En el experimento de los investigadores de Ginebra,los dos pares de probador / verificador están separados por 60 metros, para garantizar que no puedan comunicarse. "Pero este sistema ya se puede utilizar, por ejemplo, entre dos sucursales de un banco y no requiere tecnología compleja o costosa", dice., el equipo de investigación cree que en un futuro muy cercano esta distancia se puede reducir a un metro. Siempre que se deba realizar una transferencia de datos, este sistema relativista a prueba de conocimiento cero garantizaría la seguridad absoluta del procesamiento de datos y no podría ser pirateado ".En unos segundos, garantizaríamos la absoluta confidencialidad ", concluye Hugo Zbinden.


Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.


Referencia de la revista :

  1. Pouriya Alikhani, Nicolas Brunner, Claude Crépeau, Sébastien Designolle, Raphaël Houlmann, Weixu Shi, Nan Yang, Hugo Zbinden. Pruebas experimentales relativistas de conocimiento cero . Naturaleza , 2021; 599 7883: 47 DOI: 10.1038 / s41586-021-03998-y

cite esta página :

Université de Genève. "Asegurar la transferencia de datos con relatividad: nueva forma de asegurar la transferencia de datos basada en el principio físico de la relatividad". ScienceDaily. ScienceDaily, 3 de noviembre de 2021. .
Université de Genève. 2021, 3 de noviembre. Asegurar las transferencias de datos con relatividad: nueva forma de asegurar las transferencias de datos basada en el principio físico de la relatividad. ScienceDaily . Obtenido el 3 de noviembre de 2021 de www.science-things.com/releases/2021/11/211103140105.htm
Université de Genève. "Asegurar las transferencias de datos con relatividad: nueva forma de asegurar las transferencias de datos basadas en el principio físico de la relatividad". ScienceDaily. Www.science-things.com/releases/2021/11/211103140105.htm consultado en noviembre3, 2021.

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