Léo Ducas van CWI's Cryptology onderzoeksgroep in Amsterdam ontvangt een ERC Starting Grant van 1,5 miljoen euro voor zijn onderzoek naar kwantumveilige cryptografie. De meeste huidige cryptografische methoden zijn niet veilig tegen aanvallen op basis van mogelijke toekomstige kwantumcomputers. Ducas bestudeert op roosters en code gebaseerde cryptografie; de methoden van deze onderzoeksgebieden worden beschouwd als de meest veelbelovende om op de lange termijn voor cryptografische beveiliging te zorgen voor computers en netwerken wereldwijd ten aanzien van kwantumcomputers. Het nieuws van de ERC-subsidie werd op 3 september 2020 bekendgemaakt.
De op roosters- en code gebaseerde cryptografische methoden waren onlangs in het nieuws, toen in juli 2020 het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) de finalisten aankondigde voor de eerste standaardisatie van kwantumveilige cryptografie. Ducas droeg bij aan het ontwerp van vier NIST-kandidaatschema’s, waarvan er nu twee in de finale zitten. Een derde zit in het zogenaamde ‘slow-track’ voor mogelijke latere standaardisatie. NIST zal naar verwachting de eerste standaarden in 2022 aankondigen; het is zeer waarschijnlijk dat deze zowel op roosters als op code gebaseerde schema's zullen omvatten.
Over het ontvangen van de ERC-subsidie zei Ducas: “Ik ben de European Research Council zeer dankbaar voor de ondersteuning van dit onderzoek, waarvan ik denk dat het de komende decennia zal bijdragen aan de beveiliging van computers, smartphones en creditcards". Hij ontving de ERC-subsidie voor zijn project 'ARTICULATE - A Reduction Theory for Codes and Lattices in Cryptography'.
Ducas wil een uniforme theorie ontwikkelen voor de cryptanalyse van codes en roosters. Hoewel ze op hoog niveau vergelijkbaar zijn (zowel codes als rasters zijn regelmatige structuren in hoog-dimensionale ruimtes), en ondanks vele overeenkomsten in de technieken die gebruikt worden om ze aan te vallen, ontbreekt er nog steeds een eenduidig standpunt. Ducas legt uit: "De hoop is om een brug te slaan tussen deze twee onderzoeksgebieden en om wederzijdse overdracht mogelijk te maken. Dit is ook de gelegenheid om de stand van de techniek voor zowel codes als roosters te herzien en te systematiseren, om onszelf ervan te overtuigen dat we de best mogelijke aanvallen niet hebben gemist".
Ducas is in 2013 gepromoveerd aan de École Normale Superieure in Parijs. Hij is sinds 2015 werkzaam in de Cryptology onderzoeksgroep van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) en verkreeg in 2019 een tenure. Hij staat er vooral om bekend dat hij een kwantumbeveiligingskloof heeft aangetoond tussen algemene roosters en bepaalde gestructureerde roosters. Meer in het algemeen heeft zijn werk over theoretische en praktische aspecten van roostercryptanalyse een grote invloed gehad op de manier waarop zulke kwantumveilige schema's worden ontworpen en geparametriseerd. Hij kreeg in 2016 een NWO Veni Grant en de USENIX/Facebook Internet Defense award en heeft, samen met CWI-medewerkers Marc Stevens en Wessel van Woerden, momenteel het record voor de Darmstadt SVP challenge in handen. De uitdaging is om het kortste vectorprobleem (SVP) te vinden in steeds grotere euclidische roosters, en dit dient als een maatstaf om de security van kwantumveilige cryptografie op basis van roosters te kwantificeren.
Het project, dat een looptijd heeft van 5 jaar, zal naar verwachting in januari 2021 van start gaan. Het zal het werk van Ducas, van twee postdoc onderzoekers en twee promovendi financieren. Meer informatie over de door de European Research Council (ERC) toegekende beurzen is te vinden op http://erc.europa.eu
Meer informatie
• ERC Starting Grant 2020
• NIST Post-Quantum Standardization
• Contactgegevens van Léo Ducas at CWI
• Persoonlijke homepage van Léo Ducas
• CWI Cryptology onderzoeksgroep
