Projetos: Computação Quântica e Criptografia

2025 – 2026 - Utilização de Computação Quântica na Otimização de Portfólios.

• Coordenador: Regina Melo Silveira
• Descrição: Como objetivos deste projeto é o desenvolvimento de pesquisa e inovação de tecnologias emergentes na área de engenharia de computação, mais precisamente, em Computação Quântica a fim de adquirirconhecimento que possa contribuir para o desenvolvimento da instituição nesta área e a transferênciatecnológica através de documentação detalhada que garanta tal transmissão do conhecimentoabsorvido, com a possibilidade da reprodutividade dos experimentos pela equipe da Instituição demandante..

2018 – 2020 - Criptografia pós-quântica eficiente para a construção de serviços avançados de segurança.

• Coordenador: Marcos Antonio Simplicio Junior
• Descrição: Criptossistemas pós-quânticos envolvem basicamente algoritmos baseados em reticulados, códigos corretores de erros, sistemas quadráticos multivariados (MQ), e esquemas baseados em criptografia simétrica em geral, bem como em funções de hash. O objetivo desta proposta é especificar, desenvolver e analisar sistemas criptográficos pós-quânticos seguros e amigáveis a hardware para fornecer não só serviços básicos de segurança (e.g., cifração, autenticação e assinaturas digitais), mas também mais avançados (e.g., assinaturas cegas, criptografia homomórfica e hashing de senhas) No tocante a serviços básicos, o foco será na melhoria de desempenho de tais sistemas, possivelmente em termos de tempo de processamento e necessidades de energia, mas especialmente em termos de tamanhos de chave, assinaturas e de textos cifrados; um possível abordagem é considerar estruturas compactas para as chaves subjacentes, preservando sua segurança e também permitindo implementações otimizadas que se aproveitem dessas estruturas. Com relação à segurança, há interesse em ténicas para mitigar não só ataques criptoanalíticos, mas também relacionados com implementação, como ataques de canal colateral. Já a pesquisa em serviços avançados deve se concentrar em expandir a gama de aplicações que podem ser construídas com sistemas pós-quânticos, enquanto o foco literatura atual é principalmente em serviços básicos. Neste caso, a abordagem proposta é adaptar esquemas básicos para fornecer serviços adicionais, preservando (ou melhorando) a sua segurança e eficiência, comparando o resultado com alternativas pré- e pós-quânticas (se eles existirem). A avaliação dos esquemas será tanto teórica (complexidade computacional, paralelismo, etc., em ataques e usos legítimos) e experimental (com protótipos em software e em hardware).. Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Marcos Antonio Simplicio Junior em 14/12/2016.

2012 – 2016 - Energy-efficient Security for SoC Devices -- Asymmetric Cryptography for Embedded Systems.

• Coordenador: Wilson Vicente Ruggiero
• Descrição: Este projeto tem como objetivo projetar e desenvolver primitivas criptográficas assimétricas para uso em dispositivos do tipo SoC (System on a Chip'). O desafio neste cenário refere-se à baixa disponibilidade de recursos destas plataformas, de modo que são necessárias soluções altamente eficientes em termos de uso de memória RAM, espaço de código, tempo de processamento e, algo de especial interesse neste projeto, consumo de energia. Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Paulo Sérgio Licciardi Messeder Barreto em 14/11/2016.

2017 – 2018 - Development and Analysis of Post-quantum Cryptosystems and Their Applications.

• Coordenador: Marcos Antonio Simplicio Junior
• Descrição: Post-quantum cryptosystems are families of cryptographic algorithms which will remain secure even after the advent of large scale quantum computers. These algorithms are essential to ensure the feasibility and safety of future electronic transactions, since otherwise future transactions based on today?s cryptosystems will be open to attacks by large scale quantum computers, and obviously, this situation will lead to a global economic catastrophe. In this project, we aim to address two important aspects of post-quantum cryptography, namely: 1) we will develop and analyze efficient and secure post-quantum cryptographic schemes for providing a variety of basic security services, including encryption, authentication, digital signatures and privacy-preserving signatures, suitable for both software and hardware implementation; 2) we will also develop applications which make use of the post-quantum cryptographic schemes. Our targeted application is the development of a post-quantum Trusted Platform Module (TPM), so it can be widely adoptable in practice as a replacement of the existing TPM. (Chamada Aucani nº 24/2017).

2016 – 2019 - Efficient Post-Quantum Cryptography for Building Security Applications.

• Coordenador: Marcos Antonio Simplicio Junior
• Descrição: Post-quantum cryptosystems involve basically the families of algorithms based on lattices, error correcting codes, multivariate quadratic systems (MQ), and schemes based on symmetric cryptography primitives in general, as well as on hash functions. This project proposal aims to specify, develop and analyze secure and hardware-friendly post-quantum cryptographic schemes for providing a variety of basic security services, including encryption, authentication and digital signatures. The focus will be on performance improvements, possibly in terms of processing time and energy requirements, but especially in terms of key, signatures and ciphertext sizes; one possible approach for tackling this issue is to consider compact structures for the underlying keys while preserving their security, which should also allow optimized implementations that take advantage of such structures. The security of these schemes should consider both cryptanalytic attacks and implementation-related threats, such as side-channel attacks. Projeto FAPESP-Intel 2015/50520-6.

2009 – 2011 - Projeto de um dispositivo para assinatura de transações RSA.

• Coordenador: Wilson Vicente Ruggiero
• ..