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ATHENE-Paper auf der Crypto 2025

12.08.2025

ATHENE-Forschende präsentieren ihre Paper auf der 45th International Cryptology Conference, kurz Crypto 2025. Die Konferenz hat sich als die weltweit führende wissenschaftliche Veranstaltung im Bereich der Kryptographie etabliert und stellt jährlich das wichtigste Forum für den Austausch neuester For­schungsergebnisse zwischen Forschenden, Praktikerinnen und Praktikern sowie Nach­wuchs­wis­sen­schaft­lerinnen und -wissenschaftlern dar. Als Flaggschiff-Konferenz der International Association for Cryptologic Research (IACR) präsentiert Crypto 2025 bahnbrechende theoretische Durchbrüche und praxisrelevante Ent­wicklungen, die maßgeblich die Zukunft der Cybersicherheit und digitalen Vertrauensinfrastrukturen prägen.

Die akzeptierten Paper sind:

Succinct PPRFs via Memory-Tight Reductions
Autoren: Joël Alwen, Chris Brzuska, Jérôme Govinden, Patrick Harasser, Stefano Tessaro
In mehreren aktuellen Arbeiten wurden Untergrenzen für die Kommunikationskosten sicherer Nachrichtenprotokolle auf der Grundlage spezifischer Primitive aufgezeigt. Die Forschenden zeigen, dass diese Grenzen durch die Verwendung einer Primitive namens „succinct multi-party non-interactive key exchange” (SMNIKE) umgangen werden können. SMNIKE ist eine einrichtungsfreie Primitive, bei der alle Nachrichten unabhängig von der Anzahl der Parteien sind. Zur Konstruktion von SMNIKE führen die Forschenden „succinct puncturable pseudorandom functions” (succinct PPRFs) ein, eine neue krypto­grafische Primitive, bei der die punktierten Schlüssel kurz sind und unabhängig von der Eingabegröße bleiben. Ihr wichtigstes Ergebnis ist eine speichersparende Reduktion für die Goldreich-Goldwasser-Micali-(GGM)-Konstruktion, die zeigt, dass succinct PPRFs geliefert werden.
Die Forschenden haben eine neue Methode entwickelt, um die Datenmenge zu reduzieren, die für die Einrichtung einer sicheren Kommunikation zwischen vielen Personen erforderlich ist. Bisher erforderten Gruppenchats oder andere Formen der sicheren Kommunikation mehr Datenübertragung, je mehr Personen sich daran beteiligten. Die Wissenschaftler haben nun ein mathematisches Verfahren namens „succinct multi-party non-interactive key exchange” (SMNIKE) entwickelt, bei dem die Größe der Nachrichten unabhängig von der Anzahl der kommunizierenden Personen ist – egal, ob 10 oder 1000 Personen mit­ei­nan­der kommunizieren. Um dies zu erreichen, entwickelten sie einen speziellen Algorithmus namens „succinct puncturable pseudorandom functions” (succinct PPRFs), der sehr kompakte krypto­grafische Schlüssel verwendet.

Strong Secret Sharing with Snitching
Autoren: Jan Bormet, Stefan Dziembowski, Sebastian Faust, Tomasz Lizurej, Marcin Mielniczuk
In dem Paper befassen sich die Forschenden mit der Herausforderung, Geheimnisse in verteilten Systemen sicher zu bewahren, selbst wenn viele Teilnehmer heimlich zusammenarbeiten, um die Regeln zu brechen. Eine solche Absprache gefährdet das Vertrauen, das wir in Tech­no­logien wie sichere Abstimmungen, die Verwahrung digitaler Vermögenswerte und die gemeinsame Kontrolle kritischer Infrastrukturen setzen.Die Forschenden zeigen, wie man Systeme aufbaut, die auch dann ver­trauens­würdig bleiben, wenn Verschwörer fortschrittliche Tools wie Smart Contracts einsetzen, um ihren Angriff zu koordinieren.

Die Forschenden präsentieren ihre Paper vom 17. - 21. August auf der Crypto 2025 in Santa Barbara, USA. 

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