211service.com
Strona Goldwasser
Ekspert w dziedzinie teorii liczb, który pomógł zrewolucjonizować kryptografię 21 sierpnia 2019
Strona Goldwasser Winni Wintermeyer
Kiedy Shafi Goldwasser postanowiła skoncentrować się na kryptografii i algorytmicznej teorii liczb jako świeżo upieczona absolwentka informatyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w 1979 roku, jej wyczucie czasu było idealne.
W 1977 roku profesorowie MIT Ronald Rivest, Adi Shamir i Len Adleman opublikowali przełomowy algorytm szyfrowania kluczem publicznym RSA, który pozwala ludziom wymieniać tajne informacje bez uprzedniego spotkania się osobiście w celu ustanowienia wspólnego klucza szyfrowania. W 1979 roku wykorzystali pomysły zawarte w ich algorytmie szyfrowania, aby zaproponować sposób gry w pokera przez telefon bez przekazywania informacji zaufanej stronie trzeciej. Ich metoda polegała na rozdawaniu kart z zaszyfrowanej talii, ale profesor z Berkeley Richard Lipton zauważył, że częściowe informacje o zaszyfrowanych kartach mogą wyciekać i pozwalać graczowi oszukiwać.
Tak więc Goldwasser i jego kolega z Berkeley Silvio Micali podjęli wyzwanie, jak zaszyfrować w taki sposób, aby wszystkie częściowe informacje zostały w udowodniony sposób ukryte. Wprowadzili ideę szyfrowania probabilistycznego lub losowego: każda wiadomość w postaci zwykłego tekstu musi mieć wiele możliwych szyfrów, wszystkie jednakowo prawdopodobne, a osoba szyfrująca wiadomość wybierze jedno. Następnie wykazali, że niemożliwe byłoby rozróżnienie dwóch wiadomości zaszyfrowanych w ten sposób — zapewniając wysoki poziom bezpieczeństwa, który nazwali bezpieczeństwem semantycznym.
Prace ujawniły lukę w dowolnym systemie szyfrowania — w tym we wczesnych wersjach RSA — która umożliwiała zaszyfrowanie tej samej wiadomości zawsze w ten sam sposób, prowadząc do standardów kryptograficznych, które wymagają stosowania probabilistycznych metod szyfrowania, aby temu zapobiec.
Ramy Goldwasser i Micali zostały od tego czasu szeroko przyjęte do oceny systemów kryptograficznych i tworzenia nowych. Kryptografia klucza publicznego z randomizacją ostatecznie stała się kluczem do komercjalizacji Internetu — był to jedyny sposób na bezpieczne przesyłanie numerów kart kredytowych przez Internet.
Goldwasser i Micali otrzymali nominacje na wykładowców w MIT w 1983 roku i kontynuowali współpracę. Współpracując z Charlesem Rackoffem z Uniwersytetu w Toronto, opracowali nowy rodzaj dowodu matematycznego zwanego interaktywnym systemem dowodowym, w którym fakt matematyczny jest demonstrowany przez interaktywny dialog pytań i odpowiedzi między dowodzącym a weryfikującym — matematycznym odpowiednikiem gra 20 pytań. Jeden z takich systemów, zwany dowodem z wiedzą zerową, ma niezwykłą właściwość polegającą na tym, że nie ujawnia żadnych informacji poza poprawnością samego dowodu. Dowody wiedzy o zerowej wiedzy zostały połączone z technologiami blockchain, aby stworzyć kryptowaluty, które umożliwiają weryfikację transakcji jako ważnych, przy jednoczesnym zachowaniu poufności danych i zachowaniu anonimowości.
Za swoją pracę rozszerzającą teorię informatyki i stosowanie jej do praktycznych problemów w kryptografii, Goldwasser i Micali podzielili się Nagrodą Turinga, uważaną za Nagrodę Nobla w dziedzinie informatyki.
Od 1993 roku Goldwasser zrównoważyła swoją nominację na wydziale MIT (obecnie jest profesorem elektrotechniki i informatyki w RSA) drugą profesurą w izraelskim Instytucie Nauki Weizmanna. W 2018 roku została również dyrektorem interdyscyplinarnego Simons Institute for the Theory of Computing na UC Berkeley. Goldwasser jest także współzałożycielem i głównym naukowcem Duality Technologies, startupu zajmującego się komercjalizacją kryptografii homomorficznej. Ta nowa technologia matematyczna umożliwia uczenie maszynowe na zaszyfrowanych danych bez uprzedniego ich odszyfrowania, co ma w nadchodzących latach przekształcić badania w medycynie, ekonomii i innych obszarach wrażliwych na prywatność.