Implementing fully homomorphic encryption schemes in FPGA-based systems

LLas nuevas tecnologías orientadas a la nube, el internet de las cosas o las tendencias "as a service" se basan en el almacenamiento y procesamiento de datos en servidores remotos. Para garantizar la seguridad en la comunicación de dichos datos al servidor remoto, y en el manejo de los mismos en dicho servidor, se hace uso de diferentes esquemas criptográficos. Tradicionalmente, dichos sistemas criptográficos se centran en encriptar los datos mientras no sea necesario procesarlos (es decir, durante la comunicación y almacenamiento de los mismos). Sin embargo, una vez es necesario procesar dichos datos encriptados (en el servidor remoto), es necesario desencriptarlos, momento en el cual un intruso en dicho servidor podría a acceder a datos sensibles de usuarios del mismo. Es más, este enfoque tradicional necesita que el servidor sea capaz de desencriptar dichos datos, teniendo que confiar en la integridad de dicho servidor de no comprometer los datos. Como posible solución a estos problemas, surgen los esquemas de encriptación homomórficos completos. Un esquema homomórfico completo no requiere desencriptar los datos para operar con ellos, sino que es capaz de realizar las operaciones sobre los datos encriptados, manteniendo un homomorfismo entre el mensaje cifrado y el mensaje plano. De esta manera, cualquier intruso en el sistema no podría robar más que textos cifrados, siendo imposible un robo de los datos sensibles sin un robo de las claves de cifrado. Sin embargo, los esquemas de encriptación homomórfica son, actualmente, drás-ticamente lentos comparados con otros esquemas de encriptación clásicos. Una op¬eración en el anillo del texto plano puede conllevar numerosas operaciones en el anillo del texto encriptado. Por esta razón, están surgiendo distintos planteamientos sobre como acelerar estos esquemas para un uso práctico. Una de las propuestas para acelerar los esquemas homomórficos consiste en el uso de High-Performance Computing (HPC) usando FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). Una FPGA es un dispositivo semiconductor que contiene bloques de lógica cuya interconexión y funcionalidad puede ser reprogramada. Al compilar para FPGAs, se genera un circuito hardware específico para el algorithmo proporcionado, en lugar de hacer uso de instrucciones en una máquina universal, lo que supone una gran ventaja con respecto a CPUs. Las FPGAs tienen, por tanto, claras difrencias con respecto a CPUs: -Arquitectura en pipeline: permite la obtención de outputs sucesivos en tiempo constante -Posibilidad de tener multiples pipes para computación concurrente/paralela. Así, en este proyecto: -Se realizan diferentes implementaciones de esquemas homomórficos en sistemas basados en FPGAs. -Se analizan y estudian las ventajas y desventajas de los esquemas criptográficos en sistemas basados en FPGAs, comparando con proyectos relacionados. -Se comparan las implementaciones con trabajos relacionados New cloud-based technologies, the internet of things or "as a service" trends are based in data storage and processing in a remote server. In order to guarantee a secure communication and handling of data, cryptographic schemes are used. Tradi¬tionally, these cryptographic schemes focus on guaranteeing the security of data while storing and transferring it, not while operating with it. Therefore, once the server has to operate with that encrypted data, it first decrypts it, exposing unencrypted data to intruders in the server. Moreover, the whole traditional scheme is based on the assumption the server is reliable, giving it enough credentials to decipher data to process it. As a possible solution for this issues, fully homomorphic encryption(FHE) schemes is introduced. A fully homomorphic scheme does not require data decryption to operate, but rather operates over the cyphertext ring, keeping an homomorphism between the cyphertext ring and the plaintext ring. As a result, an outsider could only obtain encrypted data, making it impossible to retrieve the actual sensitive data without its associated cypher keys. However, using homomorphic encryption(HE) schemes impacts performance dras-tically, slowing it down. One operation in the plaintext space can lead to several operations in the cyphertext space. Because of this, different approaches address the problem of speeding up these schemes in order to become practical. One of these approaches consists in the use of High-Performance Computing (HPC) using FPGAs (Field Programmable Gate Array). An FPGA is an integrated circuit designed to be configured by a customer or a designer after manufacturing - hence "field-programmable". Compiling into FPGA means generating a circuit (hardware) specific for that algorithm, instead of having an universal machine and generating a set of machine instructions. FPGAs have, thus, clear differences compared to CPUs: - Pipeline architecture, which allows obtaining successive outputs in constant time. -Possibility of having multiple pipes for concurrent/parallel computation. Thereby, In this project: -We present different implementations of FHE schemes in FPGA-based systems. -We analyse and study advantages and drawbacks of the implemented FHE schemes, compared to related work.

Análisis del movimiento en secuencias de imágenes

Este trabajo presenta el desarrollo de una aplicación destinada al análisis de secuencias de imágenes para la detección de movimiento en la escena. Se trata de un campo importante de la Visión Artificial, con múltiples aplicaciones entre las que se encuentra la videovigilancia con fines de seguridad, el control de tráfico, el movimiento de personas o el seguimiento y localización de objetos entre otras muchas. Para ello se utilizan métodos de análisis como son el de Lucas-Kanade y Gauss-Seidel, que obtienen el denominado flujo óptico. Este describe el movimiento que ha tenido lugar entre las imágenes y su fundamento estriba en la determinación de las variables espaciales y temporales en las imágenes, siendo precisamente la variable temporal la que introduce el concepto fundamental para el análisis del movimiento a partir de las imágenes captadas en diferentes instantes de tiempo dentro de la secuencia analizada. Para el desarrollo de la aplicación se han utilizado técnicas propias del tratamiento de la Visión Artificial, así como la metodología proporcionada por la Ingeniería del Software. Así, se ha realizado una especificación de requisitos, se ha elaborado y seguido un plan de proyecto y se ha realizado un análisis de alto nivel, que se materializa en el correspondiente diseño e implementación, junto con las pruebas de verificación y validación, obviamente adaptados en todos los casos a las dimensiones del proyecto, pero que establecen claramente los planteamientos básicos para el desarrollo de una aplicación a nivel empresarial. La aplicación planteada se enmarca perfectamente dentro del paradigma, hoy en día en pleno auge, conocido como el Internet de las Cosas (IoT). El IoT permite la intercomunicación entre dispositivos remotos, de forma que mediante la correspondiente comunicación a través de conexiones a Internet es posible obtener datos remotos para su posterior análisis, bien en nodos locales o en la nube, como concepto íntimamente relacionado con el IoT. Este es el caso de la aplicación que se presenta, de suerte que los métodos de procesamiento de las imágenes pueden aplicarse localmente o bien transmitir las mismas para su procesamiento en nodos remotos.

Generadores ScalaCheck para property-based testing de programas Spark y Spark Streaming

En los últimos años hemos sido testigos de la expansión del paradigma big data a una velocidad vertiginosa. Los cambios en este campo, nos permiten ampliar las áreas a tratar; lo que a su vez implica una mayor complejidad de los sistemas software asociados a estas tareas, como sucede en sistemas de monitorización o en el Internet de las Cosas (Internet of Things). Asimismo, la necesidad de implementar programas cada vez robustos y eficientes, es decir, que permitan el cómputo de datos a mayor velocidad y de los se obtengan información relevante, ahorrando costes y tiempo, ha propiciado la necesidad cada vez mayor de herramientas que permitan evaluar estos programas. En este contexto, el presente proyecto se centra en extender la herramienta sscheck. Sscheck permite la generación de casos de prueba basados en propiedades de programas escritos en Spark y Spark Streaming. Estos lenguajes forman parte de un mismo marco de código abierto para la computación distribuida en clúster. Dado que las pruebas basadas en propiedades generan datos aleatorios, es difícil reproducir los problemas encontrados en una cierta sesion; por ello, la extensión se centrará en cargar y guardar casos de test en disco mediante el muestreo de datos desde colecciones mayores.

Estado del arte del IoT aplicado a la geotecnia

69 p.

Teatro eclesiastico de las iglesias metropolitanas y catedrales de los Reynos de las dos Castillas : vidas de sus Arzobispos y Obispos, y cosas memorables de sus sedes ... /

Mode of access: Internet.

Teatro eclesiastico de las iglesias metropolitanas, y catedrales de los Reynos de las dos Castillas : vidas de sus arzobispos, y obispos, y cosas memorables de sus sedes ... /

Mode of access: Internet.

Acceso a revistas latinoamericanas en Internet: opción a través de las bases de datos Clase y Periódica

La reciente puesta en Internet de las bases de datos bibliográficas Clase y Periódica sirve para realizar un balance y ofrecer una prospectiva sobre su desarrollo. Se hace referencia tanto a sus antecedentes como a sus principales características: cobertura geográfica y temática, número de registros incluidos, selección y obtención de sus fuentes de información, actualización y desfase temporal, grupo de usuarios, así como las formas y facilidades de acceso. Estas bases de datos, producidas en la Universidad Nacional Autónoma de México, han venido ofreciendo, desde hace más de veinte años, información contenida en documentos publicados en cerca de 2 400 revistas científicas y técnicas editadas en América Latina y el Caribe.

Internet y salud : documento de apoyo a las actividades de educación para la salud 10.

Se recogen páginas web de interés relacionadas con la salud

Las TICs en clase de ELE.

Título del congreso: 'Una lengua, muchas culturas'

Las actitudes y creencias de los profesores de secundaria sobre el uso de Internet en sus clases.

Resumen tomado de la publicación. - El artículo forma parte de una sección de la revista dedicada a: Investigaciones

La lengua inglesa y las nuevas tecnologías : internet en el aula.

El artículo forma parte de una sección de la revista dedicada a intercambio de experiencias de aprendizaje de lenguas

Todas las Decadas de Tito Liuio Paduano, que hasta al presente se hallaron y fueron impressas en Latin, traduzidas en Romançe Castellano, agora nueuamente reconosçidas y emendadas, y añadidas de mas libros sobre la vieja traslaçion.

Al fin de la 5a. Década: "Aviso notable para entender las cosas que se escriuen en las hystorias de los Romanos y de los otros gentiles que parescen ser milagrosas, en fauor de sus Dioses" y "Tabla de los capitulos de las Decadas de Tito Liuio ..."

Compendio de las instituciones del derecho canonico de Domingo Cavalario /

Contiene: Parte primera: De las personas eclesiásticas.- Parte segunda: De las cosas eclesiásticas.- Parte tercera: De los juicios eclesiásticos.

Tratados historicos, politicos, ethicos y religiosos de la monarchia de China : descripcion breue de aquel imperio y exemplos raros de emperadores y magistrados del : con narracion difusa de varios sucessos y cosas singulares de otros reynos ... : añadense los decretos pontificios y proposiciones calificadas en Roma para la mission Chinica ; y vna Bula de ... Clemente X en fauor de los missionarios/

El vol. II se publicó con tít.: "Controuersias antiguas y modernas de la mission de la gran China ...", según Quetif, J. (Fuente: Wellcome Library: This work was to consist of three volumes. The 2d vol, printed complete (?) Madrid 1679, is supposed to have been suppressed by the Spanish inquisition. A copy without t.-p., containing p. 1-668, is described in the Bibliotheca grenvilliana, p. 484. Another copy, in the same incomplete condition, quoted by Quaritch under no 61 of his Rough list no. 24, is now in the possession of H. Cordier. The 3d vol. was never published. cf. Cordier, Bibliotheca sinica, 2d ed., Paris, 1904; and Medina, Bibl. hisp. americana.)

Discurso de las enfermedades de la Compañia /

Mode of access: Internet.