Ar putea fi folosite obiectele cerești în criptografie?

Dacă ar fi posibil să primim un șir de numere de la un obiect ceresc (de către oricine de pe Pământ care știe la ce obiect să se uite și la ce oră să se uite) ar putea fi acest lucru de vreun folos în criptografie?

Sau ar fi inutil, pentru că dacă un actor rău ar ști la ce obiect te uiți și la ce oră, ar putea găsi cheia?

Cred că o potențială aplicație poate fi găsită în așa-numitul „model de stocare limitat” introdus de Maurer aici:

https://crypto.ethz.ch/publications/Maurer92b.html

În rezumat, modelul de stocare mărginită este o direcție teoretică de cercetare care studiază construcțiile criptografice în care se presupune că doar stocarea adversarului este limitată. Acest lucru este în contrast cu schemele criptografice actuale (practice și sigure de utilizat) în care presupunem că resursele de calcul ale atacatorului sunt limitate, de exemplu, duritatea factoringului pentru RSA sau logaritmul discret pentru problema (Curba eliptică) Diffie-Hellman.

În mod interesant, se poate demonstra că există scheme criptografice securizate din punct de vedere teoretic, dacă ipoteza stocării limitate este corectă.

Deci, în acest caz, un obiect ceresc ar putea fi văzut ca un satelit public care emite biți aleatori; este de imaginat că atacatorul nu are suficient spațiu de stocare pentru a stoca toate aceste date, în timp ce utilizatorii trebuie să stocheze doar o fracțiune din toți biții și vor obține o cheie securizată, de exemplu.

Această lucrare mai recentă prezintă câteva construcții interesante bazate pe modelul de stocare delimitată: https://eprint.iacr.org/2019/507.pdf.

Notă: Până acum, această linie de cercetare este încă o curiozitate teoretică; poate că va deveni practic într-o zi. Cu toate acestea, criptosistemele „computaționale” pe care le avem astăzi, inclusiv cele post-cuantice, sunt foarte bune :)

Un candidat standard pe care l-am menționat recent Aici este de a configura un șir de referință comun, presupunând (1) șirul primit de la obiectul ceresc conține aleatoriu și (2) observarea acestui șir poate fi făcută în mod fiabil de către părți îndepărtate. Acest lucru oferă un șir aleatoriu comun de nemodificat, un obiect foarte util pentru protocoalele criptografice (dimpotrivă, setarea unui șir de referință comun pe pământ necesită fie un protocol distribuit la scară largă, fie o presupunere de configurare de încredere).

Absolut. Mai degrabă de succes TOTP algoritmul implementat depinde de ora actuală uzual pentru cele două părți. Mergând la fundații, calculul calendarului și al timpului se bazează în cele din urmă pe observații astronomice.

De acord, în prezent păstrăm în mare parte timpul urmărind un număr de surse de timp independente; dar mai degrabă ironic, dacă noi (ca utilizatori finali) trebuie să ne sincronizăm ceasurile echipamentelor de calcul, o facem din ce în ce mai des, primind un șir de numere de la un obiect ceresc creat de om.

Aș sugera că cel mai potrivit caz de utilizare este să utilizați semnalul pentru propriile chei criptografice și nu ca parte a unei referințe verificabile în mod obișnuit.

Stelele sclipesc din cauza diferitelor efecte optice, inclusiv a poluării. Sursele radio generale produc zgomot entropic în 100 GHz. Când eșantionați, veți obține o mulțime de zgomot de cuantizare și alte erori de măsurare călărind semnalul fluctuant. Este exact ceea ce poate folosi un criptograf în devenire pentru a genera chei private (după o mică extracție aleatorie).

De asemenea, este ceea ce îi împiedică pe actorii răi să genereze aceleași chei, chiar dacă stau lângă tine (dar cu echipamentul lor). Erorile de măsurare vor însemna întotdeauna că voi doi veți digitiza semnale diferite.Se obțin cu ușurință 256 de biți diferiți din mostre de 12 biți la 10.000 de mostre/s (kit de tip Arduino pentru școlar).

Acolo unde nu este indicat este pentru aleatorie distribuită. Ai nevoie de o mulțime de dezgomot inteligent, transformări Fourier, extracție neclară, un protocol de consens și hardware agreat. Deci, operatorii schemei de consens vor cere utilizatorilor să aibă încredere în ei, înfrângând obiectivul.

Vin la asta din punctul de vedere al astronomilor care au lucrat în astronomia cu raze X, care este strâns legată de studiul razelor cosmice. Razele cosmice (particule de înaltă energie din spațiu) sunt o sursă de evenimente aleatorii. O căutare pe google va afișa multe articole. Cred că utilizarea unui contor Geiger ca generator aleatoriu de semințe a fost implementată de mulți ani (anii 1970, anii 80) de o mare companie de calculatoare. Memoria mea spune Burroughs. Totuși, nu găsesc o referință.

Există o hârtie frumoasă la https://ro.ecu.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=1190&context=ism care descrie aplicabilitatea radiației de fundal ceresc ca sursă de aleatorie. Acesta pare a fi un caz de utilizare mult mai practic, mai degrabă decât încercarea de a folosi sursa la un nivel superior de încorporare a acesteia în orice algoritm criptografic specific.