Key Management Systems: A study on NuCypher
Creators: name: Κοχύλης, Γεώργιος Κυριάκος του Ιωάννη Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Συστήματα διαχείρησης κλειδιών
Κρυπτογραφία
KMS
NuCypher
Cryptography

description: This thesis is a study on the NuCypher KMS, its inner workings and its applicable use on providing key management services, crypto graphic access control and delegation of decryption rights. In centralized cryptographic key management systems, the placement of trust usually is placed on the service provider. NuCypher provides decentralization through its network of re-encryption nodes and the use of proxy re-encryption, a public key encryption scheme that enables an untrusted proxy entity to transform ciphertexts being decryptable by a public key to be decryptable by another. This enables NuCypher to provide a secure encryption scheme for centralized and decentralized applications. This thesis also presents two applications that utilize the NuCypher network in order to provide encryption, access control and decryption rights delegation to each applications' use case. The first application is an example of publicly sharing private data through a centralized cloud storage provider. The private data are encrypted and stored publicly. NuCypher enables the share of the encrypted data only with recipients that are granted access by the data owner. The second application describes a centralized chat application where multiple clients connect to a server and exchange messages. This setup implies that the server has access to the plaintext messages of the clients. The unsecure chat application is transformed to an end-to-end encrypted chat application with NuCypher, by utilizing the NuCypher network to provide encryption for the clients and secure their communication in a potentially unsecure environment.
description: Αυτή η διατριβή είναι μια μελέτη για το NuCypher KMS, τις εσωτερικές λειτουργίες του και την εφαρμοστέα χρήση του στην παροχή υπηρεσιών διαχείρισης κλειδιών, κρυπτογραφικού ελέγχου πρόσβασης και εκχώρησης δικαιωμάτων αποκρυπτογράφησης. Στα κεντρικά συστήματα διαχείρισης κρυπτογραφικών κλειδιών, η τοποθέτηση εμπιστοσύνης συνήθως τοποθετείται στον πάροχο υπηρεσιών. Το NuCypher παρέχει αποκέντρωση μέσω του δικτύου κόμβων επανακρυπτογράφησης και της χρήσης επανακρυπτογράφησης μεσολάβησης, ενός σχήματος κρυπτογράφησης δημόσιου κλειδιού που επιτρέπει σε μια μη αξιόπιστη οντότητα διακομιστή μεσολάβησης να μετατρέπει κρυπτογραφημένα κρυπτογραφημένα από ένα δημόσιο κλειδί ώστε να αποκρυπτογραφείται από άλλο. Αυτό επιτρέπει στο NuCypher να παρέχει ένα ασφαλές σχήμα κρυπτογράφησης για κεντρικές και αποκεντρωμένες εφαρμογές. Αυτή η διατριβή παρουσιάζει επίσης δύο εφαρμογές που χρησιμοποιούν το δίκτυο NuCypher προκειμένου να παρέχουν κρυπτογράφηση, έλεγχο πρόσβασης και ανάθεση δικαιωμάτων αποκρυπτογράφησης σε κάθε περίπτωση χρήσης εφαρμογών. Η πρώτη εφαρμογή είναι ένα παράδειγμα κοινής χρήσης ιδιωτικών δεδομένων μέσω ενός κεντρικού παρόχου αποθήκευσης cloud . Τα ιδιωτικά δεδομένα κρυπτογραφούνται και αποθηκεύονται δημόσια. Το NuCypher επιτρέπει την κοινή χρήση των κρυπτογραφημένων δεδομένων μόνο με παραλήπτες στους οποίους παρέχεται πρόσβαση από τον κάτοχο των δεδομένων. Η δεύτερη εφαρμογή περιγράφει μια κεντρική εφαρμογή συνομιλίας όπου πολλοί πελάτες συνδέονται με έναν διακομιστή και ανταλλάσσουν μηνύματα. Αυτή η εγκατάσταση υπονοεί ότι ο διακομιστής έχει πρόσβαση στα μηνύματα απλού κειμένου των πελατών. Η μη ασφαλής εφαρμογή συνομιλίας μετατρέπεται σε εφαρμογή κρυπτογραφημένης συνομιλίας από άκρο σε άκρο με το NuCypher , χρησιμοποιώντας το δίκτυο NuCypher για την παροχή κρυπτογράφησης για τους πελάτες και την ασφάλεια της επικοινωνίας τους σε ένα δυνητικά μη ασφαλές περιβάλλον.