Com o aumento da demanda por Sistemas de Transporte Inteligentes (ITSintelligent transportation systems), requisitos de segurança de informação e privacidade são primordiais. Isso levou a muitas propostas visando a criação de uma infraestrutura de chave pública veicular (VPKI-Vehicular Public Key Infrastructure) capaz de atender esses requisitos. Entre estes, o Sistema de Gerenciamento de Credenciais de segurança (SCMS-Security Credential Management System) é particularmente promissor. Ele provê autenticação de dados de uma maneira a preservar a privacidade e também suporta revogação de veículos que apresentem comportamento inadequado. Especificamente, um dos principais benefícios do SCMS é o chamado processo de butterfly key expansion, que emite lotes arbitrariamente grandes de certificados para pseudônimos a partir de única requisição. Embora este protocolo originalmente exija que o veículo forneça dois pares de chaves públicas/privadas separadas para as autoridades de registro, aqui é proposta uma abordagem aprimorada que as unifica em um único par de chaves. Também é mostrado esse ganho de desempenho não causa nenhuma deterioração em termos de segurança, flexibilidade ou escalabilidade quando comparado ao SCMS original. Além das melhorias no protocolo original baseado em curvas elípticas, aqui é apresentada uma versão pós-quântica do protocolo usando a hipótese de segurança R-LWE (Ring Learning-with-errors). Este novo protocolo tem o mesmo formato e características do original, mas usa assinatura e cifração baseada em R-LWE como esquemas subjacentes e operações em reticulados para o processo de emissão de chaves em vez de curvas elípticas.
Public key cryptography is an area of knowledge undergoing intense research at present. New protocols, primitives and attacks are often proposed, with mutual similarities and differences that may be more or less evident.Some public key cryptographic primitives tend to be extremely prolific in terms of flexibility, efficiency and security. Two trends that fit this category are pairings and lattices. Because of their similar functionalities despite their completely disparate nature, and because of their rare versatility within the whole area of public key cryptography, some authors proposed to call lattices "the new pairings," according to the chronological order by which these primitives began to attract more vivid research interest. In this scenario, a comparative study between them is of reasonable interest, in particular on the advantages and disadvantages that the state of the art reveals about the efficiency of each one. The research reported herein addresses this study, and also contributes efficient pairing implementation techniques (focusing on affine coordinates, which are scarcely explored in literature), new parameters for building compact lattices (in the form of the so-called discrete Rojo algebras) and an innovative technique to instantiate lattices in practical (specifically, a simple and natural algorithm for sampling normally distributed vectors in the lattices that are commonly adopted in cryptographic systems).
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