Kyber Crystal
En este estudio post-quantum veremos Kyber, antes de entrar dentro del ecosistema de Starkware y aprender cómo se generan los contratos de cuentas, así como las características criptográficas y matemáticas detrás de las STARKs.
Kyber es un método de encapsulación de clave (KEM) diseñado para resistir ataques criptoanalíticos realizados por futuras computadoras cuánticas poderosas. Se utiliza para establecer un secreto compartido entre dos partes que se comunican, sin que un atacante (IND-CCA2) en el sistema de transmisión pueda descifrarlo. Este criptosistema asimétrico utiliza una variante del problema de redes de aprendizaje con errores (learning with errors, LWE) como su función básica con trampa. Ganó la competencia del NIST para el primer estándar de criptografía PQ.
La generación de claves en Kyber no se basa en la factorización de enteros o en problemas relacionados con las curvas elípticas, sino que utiliza el problema de aprendizaje con errores en retículos como base para la seguridad del algoritmo.
El sistema se basa en el aprendizaje con errores en módulos (M-LWE) del campo del aprendizaje automático, en conjunto con anillos ciclotómicos. Recientemente, también se ha logrado una reducción formal matemática estrecha de la problemática del anillo LWE al MLWE. En comparación con otros métodos de criptografía post-cuántica, tiene las ventajas típicas de los métodos basados en retículos, como el tiempo de ejecución, el tamaño de los textos cifrados y el material clave.
En cuanto a los parámetros, Kyber proporciona diferentes conjuntos para alcanzar diferentes niveles de seguridad. Por ejemplo, Kyber-512 tiene una seguridad aproximada equivalente a AES-128, Kyber-768 tiene una seguridad aproximada equivalente a AES-192 y Kyber-1024 tiene una seguridad aproximada equivalente a AES-256.
En resumen, Kyber utiliza un enfoque matemático diferente a ECDSA en la generación de claves. Se basa en el problema de aprendizaje con errores en retículos y en la selección adecuada de parámetros de seguridad. La seguridad de Kyber radica en la dificultad de resolver problemas criptográficos específicos asociados a ese enfoque matemático.
Con esto hemos concluido las bases criptográficas que nos han brindado los detalles de cómo se generan los distintos tipos de criptografía simétrica o asimétrica, así como las funciones hash y su importancia en la seguridad. Nos adentramos en cómo se integraban en los Merkle Tree o Patricia Trie, para luego explorar el ámbito de la computación cuántica y ver cómo se podían resolver algunos de los problemas planteados por ciertas criptografías. También destacamos la importancia de las firmas y las verificaciones de firmas en los avances de la tecnología de la computación cuántica.
La computación cuántica se mostró resistente a las bases simétricas de una llave maestra o a las funciones hash en sí. Además, presenciamos avances en la prevención de ataques cuánticos y en algoritmos cuánticos como Lattice o encapsulamientos por Kyber. Con estos avances en mente, es hora de pasar a ver las EOA (Externally Owned Accounts) y los firmantes en Ethereum, para luego diferenciarlos de la Account Abstraction nativa en Starknet.