論文の概要: Federated Distributed Key Generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.20835v1
• Date: Fri, 28 Feb 2025 08:31:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-03 13:40:07.032335
• Title: Federated Distributed Key Generation
• Title（参考訳）: Federated Distributed Key Generation
• Authors: Stanislaw Baranski, Julian Szymanski,
• Abstract要約: 分散鍵生成(DKG)は、しきい値シグネチャ、セキュアなマルチパーティ計算、i-votingなどのしきい値ベースの暗号プロトコルにとって不可欠である。 標準$(n,t)$-DKGには、既知の$n$参加者セットと固定しきい値$t$が必要である。 フェデレートされた分散鍵生成(FDKG)を導入し、各参加者がそれぞれの保護者集合を選択できるようにし、その参加者の部分鍵を再構築する局所しきい値を設けることにより、これらの制約を緩和する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Distributed Key Generation (DKG) is vital to threshold-based cryptographic protocols such as threshold signatures, secure multiparty computation, and i-voting. Yet, standard $(n,t)$-DKG requires a known set of $n$ participants and a fixed threshold $t$, making it impractical for public or decentralized settings where membership and availability can change. We introduce Federated Distributed Key Generation (FDKG), which relaxes these constraints by allowing each participant to select its own guardian set, with a local threshold to reconstruct that participant's partial key. FDKG generalizes DKG and draws inspiration from Federated Byzantine Agreement, enabling dynamic trust delegation with minimal message complexity (two rounds). The protocol's liveness can tolerate adversary that controls up to $k - t + 1$ nodes in every guardian set. The paper presents a detailed protocol, a formal description of liveness, privacy, and integrity properties, and a simulation-based evaluation showcasing the efficacy of FDKG in mitigating node unreliability. In a setting of 100 parties, a 50% participation rate, 80% retention, and 40 guardians, the distribution phase incurred a total message size of 332.7 kB ($O(n\,k)$), and reconstruction phase 416.56 kB ($O(n\,k)$. Groth16 client-side proving took about 5 s in the distribution phase and ranged from 0.619 s up to 29.619 s in the reconstruction phase. Our work advances distributed cryptography by enabling flexible trust models for dynamic networks, with applications ranging from ad-hoc collaboration to blockchain governance.
• Abstract（参考訳）: 分散鍵生成(DKG)は、しきい値シグネチャ、セキュアなマルチパーティ計算、i-votingなどのしきい値ベースの暗号プロトコルにとって不可欠である。 しかし、標準$(n,t)$-DKGは、既知の$n$参加者セットと固定しきい値$t$を必要とするため、メンバシップとアベイラビリティが変更可能なパブリックまたは非集中的な設定では実用的ではない。 我々はFDKG(Federated Distributed Key Generation)を導入し、各参加者がそれぞれの保護者集合を選択できるようにすることで制約を緩和する。 FDKGはDKGを一般化し、フェデレート・ビザンティン協定(Federated Byzantine Agreement)からインスピレーションを得た。 プロトコルの活力は、すべてのガーディアンセットの最大$k - t + 1$ノードを制御する敵を許容することができる。 本論文は,FDKGがノード不確実性を緩和する効果を示すための,詳細なプロトコル,生活性,プライバシ,整合性に関する公式な記述,およびシミュレーションに基づく評価について述べる。 参加率50%、保持率80%、保護者40人の設定で、配信フェーズの合計メッセージサイズは32.7kB(O(n\,k)$)、再構築フェーズ416.56kB(O(n\,k)$)となった。 Groth16のクライアントサイドの証明は、配布段階では5秒、再構築段階では0.619秒から29.619秒までであった。 当社の作業は、アドホックなコラボレーションからブロックチェーンガバナンスに至るまで、動的ネットワークのためのフレキシブルな信頼モデルを実現することによって、分散暗号を進化させています。

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