Description
Date depot: 20 septembre 2024
Titre: Zero-Knowledge Proofs and Their Applications to Multi-Server and Multi-Client Scenarios
Directrice de thèse:
Melek ONEN (Eurecom)
Encadrant :
Antonio FAONIO (Eurecom)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé: This PhD research explores the advancement of zero-knowledge proofs (ZKPs) and their applications in multi-server and multi-client environments, with a focus on enhancing succinct zero-knowledge proofs (zkSNARKs). The primary goal is to develop novel ZKP schemes that address the complexities of distributed systems involving multiple provers and verifiers, ensuring robust security, privacy, and scalability. The study will investigate commit-and-prove and encrypt-and-prove paradigms, improving the modularity and efficiency of zkSNARKs by breaking down computations into manageable subtasks.
Key research contributions include the development of enhanced cryptographic building blocks with non-malleability and post-quantum security, as well as the design of new methods for distributing and verifying computations across servers in both sequential and parallel architectures. The research will further explore practical applications in multi-cloud systems where privacy-preserving mechanisms are essential for secure data sharing and computation. This work aims to push the boundaries of cryptographic proofs in complex distributed systems while ensuring scalability and security for real-world use cases.
Résumé dans une autre langue: Cette recherche de doctorat explore l'avancement des preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKPs) et leurs applications dans des environnements multi-serveurs et multi-clients, avec un accent particulier sur l'amélioration des preuves succinctes à divulgation nulle de connaissance (zkSNARKs). L'objectif principal est de développer de nouveaux schémas ZKP qui répondent aux complexités des systèmes distribués impliquant plusieurs prouveurs et vérificateurs, tout en garantissant sécurité, confidentialité et évolutivité. L'étude examinera les paradigmes commit-and-prove et encrypt-and-prove, améliorant la modularité et l'efficacité des zkSNARKs en décomposant les calculs en sous-tâches gérables.
Les principales contributions de la recherche incluent le développement de blocs de construction cryptographiques renforcés avec des propriétés de non-malléabilité et une sécurité post-quantique, ainsi que la conception de nouvelles méthodes de distribution et de vérification des calculs à travers des serveurs dans des architectures séquentielles et parallèles. La recherche explorera également des applications pratiques dans les systèmes multi-cloud où les mécanismes de protection de la vie privée sont essentiels pour le partage sécurisé des données et le calcul. Ce travail vise à repousser les limites des preuves cryptographiques dans des systèmes distribués complexes tout en assurant évolutivité et sécurité pour des cas d'utilisation réels.
Doctorant.e: Gutierrez Abraham