David Chaum
David Lee Chaum (geboren 1955) ist ein US-amerikanischer Informatiker und Kryptografist. Er ist bekannt für die Entwicklung von ecash, einer elektronischen Cash-Anwendung, die darauf abzielt, die Anonymität eines Nutzers zu wahren. Er hat auch viele kryptografische Protokolle erfunden und DigiCash, eine elektronische Geldgesellschaft, gegründet. Seine Arbeit von 1981, „Untracable Electronic Mail, Rücksendeadressen und digitale Pseudonyme“, legte die Grundlage für das Feld der anonymen Kommunikationsforschung.
Inhaltsverzeichnis
Leben und Karriere
Chaum promovierte 1982 an der University of California, Berkeley, in Informatik und Betriebswirtschaft. In diesem Jahr gründete er die Internationale Vereinigung für Kryptologische Forschung (IACR), die derzeit akademische Konferenzen in Kryptographie-Forschung organisiert. Anschließend lehrte er an der New York University Graduate School of Business Administration und an der University of California. Er bildete auch eine kryptographische Forschungsgruppe am Nationalen Forschungsinstitut für Mathematik und Nationales Forschungsinstitut für Mathematik und Informatik (CWI) in Amsterdam, Niederlande. Er gründete DigiCash, eine Electronic Cash Company, im Jahr 1990. Im Jahr 2004 wurde er zum IACR Fellow ernannt. Im Jahr 2010 erhielt er den RSA Conference Award für Exzellenz im Bereich Mathematik.
Bemerkenswerte Forschungsbeiträge
Digital cash
Chaum wird als Erfinder des sicheren digitalen Geldes für seine 1982 erschienene Arbeit anerkannt, die auch das kryptographische Primitiv einer blinden Unterschrift einführte. Diese Ideen wurden als die technischen Wurzeln der Vision der Cypherpunk-Bewegung beschrieben, die in den späten 1980er Jahren begann. Chaums Vorschlag erlaubte es den Nutzern, digitale Währung von einer Bank zu erhalten und sie auf eine Art und Weise auszugeben, die von der Bank oder einer anderen Partei nicht nachvollzogen werden kann. 1988 erweiterte er diese Idee (mit Amos Fiat und Moni Naor), um Offline-Transaktionen zu ermöglichen, die die Erkennung von Doppelausgaben ermöglichen.
Im Jahr 1990 gründete er DigiCash, eine elektronische Cash-Firma, in Amsterdam, um die Ideen in seiner Forschung zu kommerzialisieren. 1999 verließ Chaum das Unternehmen.
1989 führte er (mit Hans van Antwerpen) unbestreitbare Unterschriften ein. Diese Form der digitalen Signatur verwendet einen Verifizierungsprozess, der interaktiv ist, so dass der Unterzeichner einschränken kann, wer die Signatur verifizieren kann. Da Unterzeichner sich weigern können, am Verifizierungsprozess teilzunehmen, werden Signaturen als gültig betrachtet, es sei denn, ein Unterzeichner verwendet speziell ein Verweigerungsprotokoll, um zu beweisen, dass eine bestimmte Signatur nicht authentisch war.
1991 führte er (mit Eugene van Heyst) Gruppensignaturen ein, die es einem Mitglied einer Gruppe ermöglichen, anonym eine Nachricht für die gesamte Gruppe zu unterschreiben. Ein beauftragter Gruppenleiter ist jedoch befugt, im Falle von Streitigkeiten die Anonymität eines Unterzeichners zu widerrufen.
Anonyme Kommunikation
1981 schlug Chaum in einem Papier die Idee eines anonymen Kommunikationsnetzes vor. Sein Vorschlag, Mix-Netzwerke genannt, ermöglicht es einer Gruppe von Absendern, eine Verschlüsselung einer Nachricht und ihren Empfänger an einen Server zu übermitteln. Sobald der Server einen Stapel Nachrichten hat, wird er die Nachrichten neu ordnen und verschleiern, so dass nur dieser Server weiß, welche Nachricht von welchem Absender kam. Der Stapel wird dann an einen anderen Server weitergeleitet, der denselben Prozess ausführt. Schließlich erreichen die Nachrichten den endgültigen Server, wo sie vollständig entschlüsselt und an den Empfänger übermittelt werden. Ein Mechanismus, um Rückmeldungen zu ermöglichen, wird ebenfalls vorgeschlagen. Mix-Netzwerke sind die Basis einiger Remailer und sind der konzeptionelle Vorfahre moderner anonymer Webbrowser-Tools wie Tor (basierend auf dem Onion-Routing). Chaum hat sich dafür eingesetzt, dass jeder Router effektiv ein Tor-Knoten ist.
Im Jahr 1988 führte Chaum eine andere Art von anonymen Kommunikationssystem ein, ein sogenanntes DC-Net, das eine Lösung für sein vorgeschlagenes Cryptographers Problem darstellt. DC-Nets ist die Basis des Software-Tools Dissent.
Vertrauenswürdige Wahlsysteme
Chaum hat zahlreiche Beiträge zu sicheren Abstimmungssystemen geleistet, einschließlich des ersten Vorschlags für ein System, das Ende-zu-Ende-überprüfbar ist. Dieser Vorschlag aus dem Jahr 1981 schlägt einen Prozess vor, der heute als „Code Voting“ bezeichnet wird und in entfernten Abstimmungssystemen wie Remotegrity verwendet wird.
1994 führte Chaum das erste persönliche Wahlsystem ein, bei dem die Wähler ihre Stimme elektronisch in einem Wahllokal abgeben und kryptografisch verifizieren, dass die DRE ihre Stimme nicht geändert hat (oder gar erfährt, was sie ist). In den folgenden Jahren schlug Chaum (oft mit anderen) eine Reihe kryptographisch überprüfbarer Wahlsysteme vor, die konventionelle Papierwählscheine verwenden: Pret a Voter, Punchscan und Scantegrity. Die Stadt Takoma Park, Maryland, nutzte Scantegrity für ihre Wahl im November 2009. Dies war das erste Mal, dass eine öffentliche Wahl mit einem kryptografisch überprüfbaren Wahlsystem durchgeführt wurde.
Im Jahr 2011 schlug Chaum Stichprobenwahlen vor. Dieses Wahlsystem erlaubt eine nachweislich zufällige Auswahl von Wählern, die ihre Anonymität wahren können, um Stimmen für die gesamte Wählerschaft abzugeben.
Nähe Augenanzeige
Ein von David Chaum verfasstes Patentanmeldesystem für die Nähe des Auges wurde aktualisiert. „PERSPECTIVA – Alle Arten von Brillen können auf Overlay aufgerüstet werden, überall dort, wo man sie durchschauen kann, ein digitales Bild, das von unschlagbarer Qualität ist.“ „Invented gründete und leitete eine Anstrengung, die die Machbarkeit eines neuen Paradigmas für die Bereitstellung von Licht demonstriert, das Bilder digital dekonstruiert, so dass sie mit dynamischem Fokus und exquisiter Klarheit auf der Netzhaut rekonstruiert werden können.“ Diese Augmented-Reality-Technologie ähnelt Magic Leap, Microsoft Hololens und Oculus VR.
Andere Beiträge
Im Jahr 1979 schlug Chaum einen Mechanismus vor, um einen Schlüssel in Teilschlüssel aufzuteilen, einen Vorläufer des geheimen Teilens.
1985 schlug Chaum das ursprüngliche anonyme Berechtigungssystem vor. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Anmeldeinformationen eines solchen Systems von Organisationen erhalten und angezeigt werden, die verschiedene Pseudonyme verwenden, die nicht verknüpft werden können.
Im Jahr 1988 veröffentlichte Chaum mit Gilles Brassard und Claude Crepeau ein Paper, das Zero-Knowledge-Argumente sowie ein Sicherheitsmodell unter Verwendung informationstheoretischer Privatkanäle einführte und auch das Konzept eines Commitment-Schemas formalisierte.
1991, mit Torben Pedersen, demonstrierte er einen gut zitierten Zero-Knowledge-Beweis eines Decisional Diffie-Hellman-Tupels. Dieser Beweis ist besonders nützlich, da er die korrekte Wiederverschlüsselung eines Elgamal-Chiffretextes nachweisen kann.
Chaum hat zu einem wichtigen Engagement beigetragen, das oft Pedersen zugeschrieben wird. In der Tat zitiert Pedersen in seiner Arbeit von 1991 einen Vortrag über die Rumpfsession auf einem unveröffentlichten Papier von Jurjen Bos und Chaum für das Schema. Es erschien noch früher in einer Abhandlung von Chaum, Damgard und Jeroen van de Graaf. Das Schema ist weit verbreitet, da es eine einfache, perfekt versteckte Verpflichtung ist, die bindend ist und die Härte des diskreten Logarithmusproblems annimmt.
1993 führte Chaum mit Stefan Brands das Konzept eines abstandsbindenden Protokolls ein. Mit einer auf Lichtgeschwindigkeit basierenden Umlaufverzögerung ermöglicht es einer Partei, eine Obergrenze für die physische Entfernung von einer anderen auf authentifizierte Weise festzulegen.