Smartcardintegratie in het pseudoniemsysteem idemix Afstudeerstage Luuk Danes

Smartcard-integratie in het pseudoniemsysteem idemix Afstudeerstage Luuk Danes, TNO ICT security / Student Wiskunde Rijksuniversiteit Groningen

Indeling presentatie • Context • Use case • Zero-knowledge proofs • idemix • De smartcard • Achter de schermen • Conclusies • Vragen 2

Context / pseudonimiteit • Nieuwe benadering: Niet veel identiteitsgegevens vragen, maar slechts wat nodig is. • Handelen onder pseudoniem: Niet de identiteit is van belang, maar het bezit van een credential. • Wat je niet hebt, hoef je ook niet te beschermen. • Unlinkability 3

Een use case 4

Een use case: Auto-verhuur Ik ben Alex Naam, Geboortedatum, Geboorteplaats, Adres, Sofi-nummer Authorisatie 5

Een use case: Auto-verhuur met x e l A en Ik b Alex ijs w e n rijb e e t f hee Ik ben Be rt Bert heeft Zero-kno een rijbewij s wled ge proof Authorisa tie 6

Zero-knowledge proof: Ali-Baba Peggy Victor 7

Zero-knowledge proof: Schnorr x, y Commitment kies r bereken C = gr y=gx mod n C b Response bereken z = r + b x y Challenge kies b = 0 of 1 z Verify controleer of gz = gr gbx = C yb 8

idemix • Ide. Mix: identity mixer • Een pseudoniemsysteem door IBM Research Zurich • Eigenschappen: • De gebruiker heeft een master key • Namaak van credentials onmogelijk • Doorgeven van credentials onmogelijk • Samenwerken geeft geen extra mogelijkheden • Decentraal / peer-to-peer • Organisaties kunnen geen extra informatie achterhalen (zelfs niet door samenwerken • Efficiënt 9

idemix • Extra mogelijkheden: • Uitlenen wordt ontmoedigd • Identiteit achterhalen mbv derde partij • One-show / multi-show • Intervalproof (bijv. > 18 jaar) • Implementatie in Java • Onderdeel van het open source Higgins Trust Framework Project • Release: binnenkort verwacht 10

Basis-acties in idemix • Form. Nym P UO = a. OXu b. OSuo • Het afspreken van een pseudoniem tussen gebruiker en organisatie • Grant. Cred ce = PUO d. O [ c = (PUO d. O)1/e ] • De gebruiker ontvangt een credential onder pseudoniem • Verify. Cred PK ( XU, SUO, c, e) • Een verifier controleert of de gebruiker een credential bezit • Verify. Cred. On. Nym PK ( XU, SUV, SUO, c, e) • Een verifier controleert of de gebruiker een credential bezit • Bovendien controleert hij of het pseudoniem waaronder de credential is uitgegeven en het pseudoniem bij de verifier bij de zelfde gebruiker horen. 11

De wens: een smartcard 12

Het probleem: de smartcard • Op een smartcard zit een microprocessor… • …maar niet vergelijkbaar met een desktop-pc! • idemix maakt gebruik van zware berekeningen: Exponentiaties met grote machten • Voorbeeld: 3239504725738993365166548672 441602572979703763044539 1887304138084527853418987713 1490444446960233692222695979 9217892915638692602869771931 0323751344068042911682651371 6472002774022372199601823650 3537923186072058477350438818 3475949525482241944239110326 2866727284355047167149619209 7013000258548773281133802936 0336051552058830620843966126 9790292750990740801634806083 1882701366003838943768946054 4053073329681466827545934060 7268479782973411020742763558 0192568808321177194393526671 8197425726773408111960575720 4539783376761523475637158812 7778086172346028064987010820 3093127958014879038780492417 171168767551456133842819854 5 13 3 = 125 = ≈ 60 ms 7615297513449389634231658007 9988669967664159646389215023 6300808387419979557920507062 8925907478256556109373722499 6682680072825033231130971000 5656135582309793461186641866 7789721310973081141400430089 8673243381813034322659709590 3002356584178733751228871857 2469284082980256314370026210 3910200639706081203658025999 5 13506641086599522334960321627 88059699388814756056670275244 85143851526510604859533833940 28715057190944179820728216447 15513736804197039641917430464 96589274256239341020864383202 11037295872576235850964311056 40735015081875106765946292055 63685529475213500852879416377 32853390610975054433499981115 0056977236890927563 mod 12 ≈ 1, 5 sec

Achter de schermen Controle van credentials: 30 exponentiaties Op de smartcard: ≈ 30 x 1, 5 = 45 sec 14

Conclusies • Voordelen idemix en de smartcard: • Meer privacy voor de gebruiker • Geen ingewikkelde infrastructuur nodig • De masterkey wordt aan de persoon gekoppeld • Nadelen idemix: • Zware berekeningen • Implementatie is complex en kwetsbaar • idemix op de smartcard: • De toepassing is interessant • Waarschijnlijk (nog) niet mogelijk door te geringe rekenkracht 15

Gedachten • Concept: door zero-knowledge meer privacy • Concept: user-controlled identity management • Ideeën voor toepassingen: • online transacties • rekeningrijden • TNO vooral voor de vragen rond privacy en identity-theft • Idemix wel volgen, maar niet ontwikkelen binnen TNO 16

Meer weten… • Memorandum 9 maart ’ 07 • Basisdocument: • Jan Camenisch & Anna Lysyanskaya “An Efficient System Verzameld op for non-transferable http: //www. luuk. nl/idemix Anonymous Credentials with Optional Revocation” • • Website E-mail: idemix: http: //www. zurich. ibm. com/security/idemix luuk. danes@tno. nl 17

Vragen? 18

Bedankt voor uw aandacht luuk. danes@tno. nl 19 T