Resumen
La con¿anza es la base de las sociedades modernas. Sin embargo, las relaciones basadas en con¿anza son difíciles de establecer y pueden ser explotadas fácilmente con resultados devastadores. En esta tesis exploramos el uso
de protocolos criptográ¿cos distribuidos para construir sistemas con¿ables donde la confianza se vea reemplazada por garantías matemáticas y criptográficas. En estos nuevos sistemas dinámicos, incluso si una de las partes se comporta de manera deshonesta, la integridad y resiliencia del sistema están garantizadas, ya que existen mecanismos para superar este tipo de situaciones. Por lo tanto, hay una transición de sistemas basados en la con ¿anza, a esquemas donde esta misma con¿anza es descentralizada entre un conjunto de individuos o entidades. Cada miembro de este conjunto puede ser
auditado, y la veri¿cación universal asegura que todos los usuarios puedan calcular el estado ¿nal en cada uno de estos métodos, sin comprometer la privacidad individual de los usuarios.
La mayoría de los problemas de colaboración a los que nos enfrentamos como sociedad, pueden reducirse a dos grandes dilemas: el votar una propuesta, o un representante político, ó identi¿carnos a nosotros mismos como miembros de un colectivo con derecho de acceso a un recurso o servicio. Por ello, esta tesis doctoral se centra en los protocolos criptográ¿cos distribuidos aplicados al voto electrónico y la identi¿cación anónima.
Hemos desarrollado tres protocolos para el voto electrónico que complementan y mejoran a los métodos más tradicionales, y además protegen la privacidad de los votantes al mismo tiempo que aseguran la integridad del
proceso de voto. En estos sistemas, hemos empleado diferentes mecanismos criptográ¿cos que proveen, bajo diferentes asunciones, de las propiedades de seguridad que todo sistema de voto debe tener. Algunos de estos sistemas son
seguros incluso en escenarios pos-cuánticos. También hemos calculado minuciosamente la complejidad temporal de los métodos para demostrar que son e¿cientes y factibles de ser implementados. Además, hemos implementado
algunos de estos sistemas, o partes de ellos, y llevado a cabo una detallada experimentación para demostrar el potencial de nuestras contribuciones.
Finalmente, estudiamos en detalle el problema de la identi¿cación y proponemos tres métodos no interactivos y distribuidos que permiten el registro y acceso anónimo. Estos protocolos son especialmente ligeros y agnósticos
en su implementación, lo que permite que puedan ser integrados con múltiples propósitos. Hemos formalizado y demostrado la seguridad de nuestros protocolos de identi¿cación, y hemos realizado una implementación completa de ellos para, una vez más, demostrar la factibilidad y e¿ciencia de las soluciones propuestas. Bajo este marco teórico de identi¿cación, somos capaces de asegurar el recurso custodiado, sin que ello suponga una violación para el anonimato de los usuarios.
