Hvordan vet man at man kan stole på digital informasjon?

Krypteringsalgoritmer er en type algoritmer som er designet for å beskytte innholdet i digitale meldinger. En slik melding kan for eksempel være en beskjed til Vipps om å betale venninnen din 200 kr, bilder du sender på Snapchat, og epostene på jobb. De krypteringsalgoritmene som er i utstrakt bruk i dag regnes for trygge å bruke, men det forskes stadig på nye krypteringsalgoritmer for nye bruksområder.

Kryptoalgoritmene kan beskrives som et system av algebraiske ligninger, og at sikkerheten til algoritmene er avhengig av hvor vanskelig det er å løse et slikt ligningssystem. I første del av avhandlingen studerer Indrøy en relativ ny måte å gjøre dette på: CRHS equations. Først tar Indrøy for seg sammenhengen mellom grafer, lineære ligninger og CRHS equations, før det vises hvordan CRHS equations kan brukes til å beskrive kryptoalgoritmer. Deretter kombineres CRHS equations med to av de mest kjente analysemetodene: Differensiell og lineær kryptoanalyse. Begge variantene lar oss se nærmere på sikkerheten til krypteringsalgoritmer, og begge variantene er tilgjengelig som kjørbar kode.

Andre del av avhandlingen ser nærmere på bruken av symmetriske krypteringsalgoritmer sammen med et relativt nytt felt av kryptologien: Fully Homomorphic Encryption (FHE). FHE handler i korthet om å kunne gjøre analyser på informasjon, mens informasjonen fortsatt er kryptert. Dette er nyttig til for eksempel behandling av medisinsk data, hvor man kan garantere at en tredjepart ikke kan lære personlig informasjon, men likevel lære viktig statistikk. Dessverre er FHE for resurskrevende til de fleste formål, og det forskes derfor på hvordan redusere ressursbruken. Indrøy og medarbeidere har derfor foreslått en ny symmetrisk krypteringsalgoritme som kan brukes med FHE, som både er raskere og mindre ressurskrevende enn tidligere kandidater.

Personalia

John Petter Indrøy er født i 1990 her i Bergen. Han har både sin bachelorgrad (2016) og mastergrad (2018) i datavitenskap fra Institutt for informatikk, UiB, med en fordypning i datasikkerhet og kryptologi. Siden 2018 har han vært ansatt som stipendiat hos Simula UiB, og vært tilknyttet Institutt for informatikk som utdanningsinstitusjon. Deler av tiden har vært tilbrakt som gjest ved IAIK, TU Graz, i Østerrike. Veiledere har vært Håvard Raddum, Carlos Cid og Øyvind Ytrehus.