CAREER: Fundamental Limits of Cryptographic Primitives Through Network Information Theory
职业:通过网络信息理论了解密码原语的基本限制
基本信息
- 批准号:2045656
- 负责人:
- 金额:$ 42.67万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-07-01 至 2026-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The advent of the modern information age is enabled by pervasive networked communication and computation devices, which accelerate data generation, exchange, and access at an unprecedented pace and bring security and privacy concerns to the forefront. Cryptographic primitives are canonical and representative problem formulations that capture key challenges in understanding the fundamentals of security preserving techniques, and are essential building blocks for more sophisticated secrecy systems and protocols. This project studies the fundamental limits of a diverse array of cryptographic primitives through network information theory and coding tools. The project will also provide training in this national priority discipline for undergraduate and high school students and cultivate their interests in the STEM fields.The project takes an information theoretic view of the investigation of the fundamental limits of cryptographic primitives. This Shannon-theoretic view, which focuses on the information-theoretic capacity metric and the scaling of data size, is in contrast to most existing cryptography and theoretical computer science studies, which focus on complexity theoretic metrics and the scaling of system size. This project is comprised of three main thrusts: the first thrust focuses on the investigation of the message rate, key storage size, and broadcast bandwidth of broadcast encryption and secure groupcast; the second thrust focuses on the capacity characterization of conditional disclosure of secrets; the third thrust focuses on extending this viewpoint to additional reformulated and new primitives that expand the application of information theory to security. The project is expected to unveil theoretical and practical insights into cryptographic primitives, and enhance the understanding on their fundamental limits.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
现代信息时代的到来是由普遍的网络通信和计算设备推动的,这些设备以前所未有的速度加速了数据生成、交换和访问,并将安全和隐私问题带到了最前沿。密码学原语是规范且具有代表性的问题表述,它捕获了理解安全保护技术基础知识方面的关键挑战,并且是更复杂的保密系统和协议的重要构建块。该项目通过网络信息理论和编码工具研究各种密码原语的基本限制。该项目还将为本科生和高中生提供这一国家重点学科的培训,培养他们对 STEM 领域的兴趣。该项目从信息论的角度来研究密码原语的基本极限。这种香农理论的观点侧重于信息理论容量度量和数据大小的扩展,与大多数现有的密码学和理论计算机科学研究形成鲜明对比,后者侧重于复杂性理论度量和系统大小的扩展。该项目由三个主要目标组成:第一个目标侧重于广播加密和安全组播的消息速率、密钥存储大小和广播带宽的研究;第二个重点是有条件泄密的能力表征;第三个重点是将这一观点扩展到其他重新表述的新原语,从而扩展信息论在安全方面的应用。该项目预计将揭示对密码原语的理论和实践见解,并增强对其基本限制的理解。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Information Theoretic Secure Aggregation With User Dropouts
具有用户丢失的信息论安全聚合
- DOI:10.1109/tit.2022.3192874
- 发表时间:2022-11
- 期刊:
- 影响因子:2.5
- 作者:Zhao, Yizhou;Sun, Hua
- 通讯作者:Sun, Hua
Two-Level Private Information Retrieval
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- DOI:10.1109/jsait.2022.3181216
- 发表时间:2022-09
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Zhou, Ruida;Tian, Chao;Sun, Hua;Plank, James S.
- 通讯作者:Plank, James S.
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- DOI:10.1109/isit54713.2023.10206661
- 发表时间:2023-06
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Huang, Wenbo;Wan, Kai;Sun, Hua;Ji, Mingyue;Qiu, Robert Caiming;Caire, Giuseppe
- 通讯作者:Caire, Giuseppe
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- DOI:10.1109/tifs.2023.3299183
- 发表时间:2023-01
- 期刊:
- 影响因子:6.8
- 作者:Li, Zhou;Sun, Hua
- 通讯作者:Sun, Hua
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- DOI:10.1109/jsac.2022.3142373
- 发表时间:2022-03
- 期刊:
- 影响因子:16.4
- 作者:Wan, Kai;Sun, Hua;Ji, Mingyue;Caire, Giuseppe
- 通讯作者:Caire, Giuseppe
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