Zero-knowledge proofs and cryptographic applications

הרקע לפרויקט:

הוכחות באפס ידיעה הן כלי מרכזי בתכנון פרוטוקולים קריפטוגרפיים. הן מאפשרות להוכיח טענות, למשל "אני יודע פתרון לחידת סודוקו" או "אני יודעת את סיסמת הכניסה לחשבון ה-Gmail הזה", מבלי לחשוף שום מידע נוסף מלבד העובדה שהטענה נכונה, ובפרט מבלי לחשוף את הפתרון לחידת הסודוקו או את הסיסמא הסודית לחשבון ה-Gmail.
בשנים האחרונות הוכחות באפס ידיעה מומשו בהקשרים שונים, ומשמשות למשל להבטחת אנונימיות בבלוקצ'יין ובמטבעות דיגיטליים (כלומר, להסתרת פרטי הטרנסאקציה – מי קנה, מה קנה, ממי קנה, ובכמה כסף).

מטרת הפרויקט:

מטרת הפרויקט היא מימוש הוכחות באפס ידיעה מתוך פרוטוקולים לחישוב בטוח. ראשית, ימומש קומפיילר כללי שממיר פרוטוקול לחישוב בטוח להוכחה באפס ידיעה. לאחר מכן, יגובשו ניסויים שונים שישוו את איכות ההוכחה המתקבלת מתוך פרוטוקולים שונים לחישוב בטוח. איכות ההוכחה תימדד לפי פרמטרים שונים, דוגמת זמן ריצה. המטרה תהיה להבין באלו פרוטוקולים כדאי להשתמש לאלו אפליקציות.

במהלך הפרויקט תיחשפו לשיטות עבודה בתחום הקריפטוגרפיה ותצברו ידע רלוונטי ומבוקש מעולם הסייבר.

תכולת הפרויקט:

הפרויקט כולל מספר שלבים:

1. לימוד רקע תיאורטי על קריפטוגרפיה, הוכחות באפס ידיעה, ופרוטוקולים לחישוב בטוח.
2. מימוש בתוכנה של הקומפיילר מפרוטוקולים לחישוב בטוח להוכחות באפס ידיעה.
3. הגדרת הפרמטרים להשוואה בין ההוכחות השונות, הגדרת הניסויים והרצתם.

קורסי קדם:

מבוא לקריפטוגרפיה

מקורות:

1. The Foundations of Cryptography - Volume 1: Basic Techniques. Oded Goldreich, Cambridge University Press 2001
2. The Foundations of Cryptography - Volume 2: Basic Applications. Oded Goldreich, Cambridge University Press 2004