Weekly outline

• General
  

  General

  Διδάσκοντες

  Άρης Παγουρτζής
  Νίκος Λεονάρδος

  Παναγιώτης Γροντάς

  
  

  Επισκέπτες ομιλητές

  
  

  Αλέξανδρος Ζαχαράκης

  Βασίλης Ζήκας
  

  Διονύσης Ζήνδρος

  Περικλής Παπακωνσταντίνου

  Ορέστης Χαρδούβελης

  
  

  
  

  Βοηθός διδασκαλίας
  Pouran Behrouz
  

  
  

  Ημέρα και ώρα: Πέμπτη, 16:00-20:00
  

  Έναρξη μαθημάτων: 4/3/2021
  

  Τρόπος σύνδεσης: WebEx link (για επιπλέον στοιχεία δείτε στις 'Ανακοινώσεις')
  

  
  

  Links
  

  Advanced Cryptography @ Columbia 
  Advanced cryptography | EPFL
  CS251: Cryptocurrencies and blockchain technologies
  CMSC 858K --- Advanced Topics in Cryptography - Cs Umd
  Advanced Topics in Cryptography (MIT)
  CS355 Topics in Cryptography (Stanford)

  • Ανακοινώσεις Forum
  • Υποβολή 1ης σειράς ασκήσεων Assignment
  • Υποβολή 2ης σειράς ασκήσεων Assignment
  • Υποβολή 3ης σειράς ασκήσεων Assignment
  • Υποβολή παρουσίασης project Assignment
• 4/3 Byzantine Agreement I
  

  4/3 Byzantine Agreement I

  Έναρξη του μαθήματος

  • Διαδικαστικά
  • Εισαγωγή
  • Το πρόβλημα Byzantine Agreement / Consensus (slides, 1-20)
  • Η μέθοδος Exponential Information Gathering - EIG (slides, 1-22)

  
  

  Βίντεο της διάλεξης (ΠΡΟΣΟΧΗ: Απαιτείται συνθηματικό για την πρόσβαση. Ισχύουν περιορισμοί προστασίας προσωπικών δεδομένων. Το υλικό των διαλέξεων προορίζεται αποκλειστικά για προσωπική χρήση των φοιτητών του μαθήματος και δεν επιτρέπεται η ανάρτησή του ή μεταφόρτωσή του σε οποιοδήποτε άλλο site ή μέσο.)

  
  

  Προτεινόμενη μελέτη: Amotz Bar-Noy, Danny Dolev, Cynthia Dwork, and H. Raymond Strong. Shifting gears: Changing algorithms on the fly to expedite byzantine agreement. Inf. Comput., 97(2):205{233, 1992
  
  
• 11/3 Byzantine Agreement II
  

  11/3 Byzantine Agreement II

  • Το πρόβλημα Byzantine Agreement (επανάληψη)
    
  • Η μέθοδος Exponential Information Gathering - EIG: απόδειξη ορθότητας (slides, 23-30)
  • Η μέθοδος Weak-Graded-King Consensus (slides, 21-29).
  • Παραμετρικά κάτω φράγματα, ελάχιστη συνδεσιμότητα δικτύου (slides, 30-34).
    
    Βίντεο της διάλεξης [Απαιτείται συνθηματικό. Ισχύουν περιορισμοί χρήσης (δείτε παραπάνω)]
    
    Προτεινόμενη μελέτη: P. Berman, J.A. Garay and K.J. Perry, “Towards Optimal Distributed Consensus,” Proc. 30th FOCS, pp. 410–415, 1989.
    Δείτε και: Matthias Fitzi, Ueli M. Maurer: "From partial consistency to global broadcast", STOC 2000: 494-503
    

  
  
• 18/3 Bitcoin Consensus
  

  18/3 Bitcoin Consensus

  • Περιγραφή του αλγορίθμου του Bitcoin.
  • Ορισμός των ιδιοτήτων common prefix, chain quality, chain growth.
  • Απόδειξη (στο μοντέλο του τυχαίου μαντείου) ότι σε μία πολυωνυμικά φραγμένη εκτέλεση του Bitcoin ικανοποιούνται οι παραπάνω ιδιότητες με "μεγάλη πιθανότητα" (δεν ισχύουν με πιθανότητα εκθετικά μικρή στην παράμετρο ασφάλειας).
  • Λύση του consensus με τον αλγόριθμο του Bitcoin και 1/3-φραγμένο αντίπαλο.
  • Λύση του consensus για 1/2-φραγμένο αντίπαλο με την ιδέα double-pow.
    
    Slides
    
    Βίντεο της διάλεξης [Απαιτείται συνθηματικό. Ισχύουν περιορισμοί χρήσης (δείτε παραπάνω).]
    
    Η παρουσίαση βασίστηκε στις δημοσιεύσεις:
    

  • The Bitcoin Backbone Protocol: Analysis and Applications, Juan Garay and Aggelos Kiayias and Nikos Leonardos.
    https://eprint.iacr.org/2014/765
  • The Bitcoin Backbone Protocol with Chains of Variable Difficulty, Juan A. Garay and Aggelos Kiayias and NikosLeonardos.
    https://eprint.iacr.org/2016/1048

  
  

  
  
• 1/4 Bitcoin Consensus II - Quantum Crypto
  

  1/4 Bitcoin Consensus II - Quantum Crypto

  • 1ο μέρος: συνέχεια συζήτησης για το bitcoin backbone protocol, consensus σε bounded delay model και chains of variable difficulty.
  • 2ο μέρος: εισαγωγή σε κβαντικούς υπολογισμούς και κρυπτογραφία.

  
  

  Βίντεο της διάλεξης [Απαιτείται συνθηματικό. Ισχύουν περιορισμοί χρήσης (δείτε παραπάνω)]
• 8/4 - Ηλεκτρονικές Ψηφοφορίες Ι
  

  8/4 - Ηλεκτρονικές Ψηφοφορίες Ι

  1. Το σύστημα ηλεκτρονικών ψηφοφοριών Helios

  2. Προβλήματα κατά την κατασκευή μη αλληλεπιδραστικών αποδείξεων μηδενικής γνώσης λόγω χρήσης του weak Fiat Shamir Transform και συνέπειες στην επαληθευσιμότητα.

  3. Μοντέλα επαληθευσιμότητας.

  4. Απόδειξη weak verifiability του Helios

  5. Παραλλαγές για strong verifiability

  Διαφάνειες

  Βίντεο της διάλεξης [Απαιτείται συνθηματικό. Ισχύουν περιορισμοί χρήσης (δείτε παραπάνω)]
• 15/4 - Ηλεκτρονικές Ψηφοφορίες ΙΙ
  

  15/4 - Ηλεκτρονικές Ψηφοφορίες ΙΙ

  1. Μυστικότητα ψήφου - το μοντέλο BPRIV - απόδειξη μυστικότητας Helios.

  2. Παραλλαγές Helios για everlasting privacy

  3. Παραλλαγές Helios για receipt - freeness και participation privacy και σχετικές επεκτάσεις του BPRIV.

  4. Coercion Resistance στο μοντέλο JCJ.

  5. Αποκεντρωμένες ψηφοφορίες και blockchain.

  6. Σχέσεις ιδιοτήτων.

  Διαφάνειες

  Βίντεο της διάλεξης [Απαιτείται συνθηματικό. Ισχύουν περιορισμοί χρήσης (δείτε παραπάνω)]
  
• 22/4 Pseudorandomness - Circuits - Complexity in Cryptography I
  

  22/4 Pseudorandomness - Circuits - Complexity in Cryptography I

  Notebook link (σημειώσεις του μαθήματος)
  

  
  

  Βίντεο της διάλεξης [Απαιτείται συνθηματικό. Ισχύουν περιορισμοί χρήσης (δείτε παραπάνω)]
  
• 13/5 Pseudorandomness - Circuits - Complexity in Cryptography II
  

  13/5 Pseudorandomness - Circuits - Complexity in Cryptography II

  Βίντεο της διάλεξης [Απαιτείται συνθηματικό. Ισχύουν περιορισμοί χρήσης (δείτε παραπάνω)]
  
• 20/5 ZK SNARKs
  

  20/5 ZK SNARKs

  Succinct Zero Knowledge Proofs and Arguments Overview and techniques
  

  • Succint non interactive proofs
  • (Non-)falsifiable assumptions
  • A general framework for constructing snarks
  • Techniques for constructing snarks

  Διαφάνειες
  

  Βίντεο της διάλεξης [Απαιτείται συνθηματικό. Ισχύουν περιορισμοί χρήσης (δείτε παραπάνω)]
  

  
  

  
  
• 3/6 Proofs-of-Work
  

  3/6 Proofs-of-Work

  • Non-Interactive Proofs of Proof-of-Work (NIPoPoWs)
  • Proof-of-Work sidechains

  
  

  Διαφάνειες

  Βίντεο της διάλεξης [απαιτείται συνθηματικό. Ισχύουν περιορισμοί χρήσης (δείτε παραπάνω)]
  
• 10/6: Secure MPC
  

  10/6: Secure MPC

  This lecture will take place 5pm-8pm

  
  

  Secure Multi-Party Computation (MPC):
  

  • Introduction
  • Security models and definition
  • Feasibility in various settings