Métodos criptográficos poscuánticos para la protección de información y la comparación de información segura

Actualmente, el principal dispositivo de ciberseguridad utilizado es PUF (Physical Unclonable Function), un objeto físico como un chip o circuito integrado que detecta diferencias específicas de cada dispositivo en sus propiedades electrónicas. Aunque actúan como una opción segura para proteger los datos, presentan una desventaja principal: la dificultad para evaluar la unicidad y garantizar una buena fiabilidad, lo que los hace sensibles a ataques de modelado y físicos.

Además, entre las tendencias criptográficas actuales, los extractores difusos encabezan la lista. Se trata de sistemas de autenticación que emplean una topología centrada en el dispositivo (Fig. 1), en la que la adquisición del PIN o los datos biométricos, el procesamiento y el almacenamiento de las plantillas biométricas se realizan localmente en el dispositivo con el que se accede, por ejemplo, un smartphone. Esto supone un riesgo claro para la seguridad del dispositivo, especialmente con el desarrollo de ordenadores cuánticos muy eficientes y peligrosos.

Investigadores de Universidad de Sevilla han desarrollado un dispositivo de ciberseguridad que actúa como PUF, pero añade la característica ventajosa de que las propiedades detectadas no son únicamente físicas sino también conductuales (BPUF), aumentando la fiabilidad y unicidad de los dispositivos. Además, proponen un método criptográfico descentralizado (Fig. 2) utilizando BPUF, haciendo que las transacciones entre servidores y clientes sean más seguras frente a ciberataques. 

Los métodos criptográficos para la protección y comparación de información protegida se verificaron con éxito considerando criptografía basada en códigos, biometría facial y la implementación en un smartphone.
Los BPUFS se han analizado experimentalmente utilizando SRAMs de tecnología CMOS de 90 nm y SRAMs en microcontroladores y osciladores de anillo en FPGAs de 90 nm y 28 nm.

Ventajas:

• Los métodos criptográficos ofrecen seguridad poscuántica y satisfacen las propiedades de irreversibilidad, privacidad, revocabilidad y no vinculabilidad.
• Están basados en algoritmos poscuánticos probados.
• El cliente puede realizar transacciones electrónicas seguras, sin almacenar claves criptográficas.
• Las evidencias externas (pruebas) pueden emplearse con fines legales o forenses.
• La seguridad se consigue a nivel de software y físico.
• El riesgo de ataques de modelado y físicos a PUFs se reduce.

La institución representada busca una colaboración que conduzca a la explotación comercial de la invención presentada.

Institución: Universidad de Sevilla –  Instituto de Microelectrónica de Sevilla (IMSE-CNM – Seville Institute of Microelectronics) y CSIC.

TRL: 5

Estado de protección: Solicitud de patente de EU. 

Contacto: Nuria Bas / nuria@viromii.com