Privacy Pass pós-quântico via credenciais anônimas pós-quânticas

Resumo

É conhecido que se pode construir genericamente um esquema de credenciais anônimas pós-quânticas, que suporta a exibição de predicados arbitrários sobre seus atributos usando provas de conhecimento zero de propósito geral seguras contra adversários quânticos [Fischlin, CRYPTO 2006]. Tradicionalmente, tal instância genérica é considerada impraticável em termos de tamanho e desempenho. Mostramos que, com escolhas e otimizações cuidadosas, tal esquema pode ter um desempenho surpreendentemente bom. Na verdade, ele compete com assinaturas cegas pós-quânticas de última geração, para o problema mais simples de tokens pós-quânticos sem ligação, necessários para uma versão pós-quântica do Privacy Pass. Para ser mais preciso, um Privacy Pass pós-quântico construído desta forma usando zkDilithium, nossa proposta para uma variação da Dilithium2 compatível com STARK, permite uma troca entre o tamanho do token (85–175KB) e o tempo de geração (0,3–5s) com um nível de segurança da prova de 115 bits. A verificação desses tokens pode ser feita em 20–30ms. Argumentamos que esses tokens são razoavelmente práticos, adicionando menos de um segundo de tempo de upload sobre tokens tradicionais, apoiados por um estudo de medição. Finalmente, destacamos uma clara vantagem de nossa abordagem: a flexibilidade proporcionada pelas provas de conhecimento zero de propósito geral. Demonstramos isso mostrando como podemos construir uma variante de Privacy Pass com limite de taxa que não depende de não-colusão para privacidade.