<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<oai_dc:dc schemaLocation="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/ http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc.xsd">
<dc:title>A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</dc:title>
<dc:creator>Bellés Muñoz, Marta</dc:creator>
<dc:contributor>Daza, Vanesa</dc:contributor>
<dc:contributor>Muñoz Tapia, José L. (José Luis)</dc:contributor>
<dc:contributor>Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</dc:contributor>
<dc:subject>Blockchain</dc:subject>
<dc:subject>Zero-knowledge proof</dc:subject>
<dc:subject>Arithmetic circuit</dc:subject>
<dc:subject>Elliptic curve</dc:subject>
<dc:subject>Cadena de blocs</dc:subject>
<dc:subject>Prova de coneixement zero</dc:subject>
<dc:subject>Circuit aritmètic</dc:subject>
<dc:subject>Corba el·líptica</dc:subject>
<dc:subject>62</dc:subject>
<dc:description>In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</dc:description>
<dc:description>En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</dc:description>
<dc:description>Programa de Doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</dc:description>
<dc:date>2023-11-13T15:18:02Z</dc:date>
<dc:date>2023-11-13T15:18:02Z</dc:date>
<dc:date>2023-10-10</dc:date>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<dc:identifier>http://hdl.handle.net/10803/689318</dc:identifier>
<dc:language>eng</dc:language>
<dc:rights>L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dc:rights>
<dc:rights>http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dc:rights>
<dc:rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</dc:rights>
<dc:format>152 p.</dc:format>
<dc:format>application/pdf</dc:format>
<dc:publisher>Universitat Pompeu Fabra</dc:publisher>
<dc:source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dc:source>
</oai_dc:dc>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<dim:dim schemaLocation="http://www.dspace.org/xmlns/dspace/dim http://www.dspace.org/schema/dim.xsd">
<dim:field element="contributor" mdschema="dc">Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</dim:field>
<dim:field authority="ccb84098-35a5-44db-913d-840156a04075" element="contributor" mdschema="dc" qualifier="author">Bellés Muñoz, Marta</dim:field>
<dim:field element="contributor" lang="ca" mdschema="dc" qualifier="authoremail">marta.belles@upf.edu</dim:field>
<dim:field element="contributor" lang="ca" mdschema="dc" qualifier="authoremailshow">true</dim:field>
<dim:field authority="b47557b7-6b0c-4064-85be-e64da7e65e32" confidence="600" element="contributor" mdschema="dc" qualifier="director">Daza, Vanesa</dim:field>
<dim:field authority="e8275b09-2428-4d95-93fa-13d22f3b474f" confidence="600" element="contributor" mdschema="dc" qualifier="director">Muñoz Tapia, José L. (José Luis)</dim:field>
<dim:field element="date" mdschema="dc" qualifier="accessioned">2023-11-13T15:18:02Z</dim:field>
<dim:field element="date" mdschema="dc" qualifier="available">2023-11-13T15:18:02Z</dim:field>
<dim:field element="date" mdschema="dc" qualifier="issued">2023-10-10</dim:field>
<dim:field element="identifier" mdschema="dc" qualifier="uri">http://hdl.handle.net/10803/689318</dim:field>
<dim:field element="description" lang="ca" mdschema="dc" qualifier="abstract">In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</dim:field>
<dim:field element="description" lang="ca" mdschema="dc" qualifier="abstract">En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</dim:field>
<dim:field element="description" mdschema="dc" qualifier="degree">Programa de Doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</dim:field>
<dim:field element="format" lang="ca" mdschema="dc" qualifier="extent">152 p.</dim:field>
<dim:field element="language" lang="ca" mdschema="dc" qualifier="iso">eng</dim:field>
<dim:field element="publisher" mdschema="dc">Universitat Pompeu Fabra</dim:field>
<dim:field element="rights" lang="ca" mdschema="dc" qualifier="license">L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dim:field>
<dim:field element="rights" lang="*" mdschema="dc" qualifier="uri">http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dim:field>
<dim:field element="rights" mdschema="dc" qualifier="accessLevel">info:eu-repo/semantics/openAccess</dim:field>
<dim:field element="source" mdschema="dc">TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="ca" mdschema="dc">Blockchain</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="ca" mdschema="dc">Zero-knowledge proof</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="ca" mdschema="dc">Arithmetic circuit</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="ca" mdschema="dc">Elliptic curve</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="ca" mdschema="dc">Cadena de blocs</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="ca" mdschema="dc">Prova de coneixement zero</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="ca" mdschema="dc">Circuit aritmètic</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="ca" mdschema="dc">Corba el·líptica</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="ca" mdschema="dc" qualifier="udc">62</dim:field>
<dim:field element="title" lang="ca" mdschema="dc">A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</dim:field>
<dim:field element="type" mdschema="dc">info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dim:field>
<dim:field element="type" mdschema="dc">info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dim:field>
<dim:field element="embargo" lang="ca" mdschema="dc" qualifier="terms">cap</dim:field>
</dim:dim>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<thesis schemaLocation="http://www.ndltd.org/standards/metadata/etdms/1.0/ http://www.ndltd.org/standards/metadata/etdms/1.0/etdms.xsd">
<title>A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</title>
<creator>Bellés Muñoz, Marta</creator>
<contributor>marta.belles@upf.edu</contributor>
<contributor>true</contributor>
<contributor>Daza, Vanesa</contributor>
<contributor>Muñoz Tapia, José L. (José Luis)</contributor>
<subject>Blockchain</subject>
<subject>Zero-knowledge proof</subject>
<subject>Arithmetic circuit</subject>
<subject>Elliptic curve</subject>
<subject>Cadena de blocs</subject>
<subject>Prova de coneixement zero</subject>
<subject>Circuit aritmètic</subject>
<subject>Corba el·líptica</subject>
<description>In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</description>
<description>En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</description>
<date>2023-11-13</date>
<date>2023-11-13</date>
<date>2023-10-10</date>
<type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</type>
<type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</type>
<identifier>http://hdl.handle.net/10803/689318</identifier>
<language>eng</language>
<rights>L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</rights>
<rights>http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</rights>
<rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</rights>
<publisher>Universitat Pompeu Fabra</publisher>
<source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</source>
</thesis>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<record schemaLocation="http://www.loc.gov/MARC21/slim http://www.loc.gov/standards/marcxml/schema/MARC21slim.xsd">
<leader>00925njm 22002777a 4500</leader>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="042">
<subfield code="a">dc</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="720">
<subfield code="a">Bellés Muñoz, Marta</subfield>
<subfield code="e">author</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="260">
<subfield code="c">2023-10-10</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="520">
<subfield code="a">In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="520">
<subfield code="a">En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="8" ind2=" " tag="024">
<subfield code="a">http://hdl.handle.net/10803/689318</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Blockchain</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Zero-knowledge proof</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Arithmetic circuit</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Elliptic curve</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Cadena de blocs</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Prova de coneixement zero</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Circuit aritmètic</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Corba el·líptica</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="0" ind2="0" tag="245">
<subfield code="a">A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</subfield>
</datafield>
</record>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<record schemaLocation="http://www.loc.gov/MARC21/slim http://www.loc.gov/standards/marcxml/schema/MARC21slim.xsd">
<leader>nam a 5i 4500</leader>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Blockchain</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Zero-knowledge proof</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Arithmetic circuit</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Elliptic curve</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Cadena de blocs</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Prova de coneixement zero</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Circuit aritmètic</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Corba el·líptica</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="1" ind2="0" tag="245">
<subfield code="a">A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2="1" tag="264">
<subfield code="a">[Barcelona] :</subfield>
<subfield code="b">Universitat Pompeu Fabra,</subfield>
<subfield code="c">2023</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="4" ind2="0" tag="856">
<subfield code="z">Accés lliure</subfield>
<subfield code="u">http://hdl.handle.net/10803/689318</subfield>
</datafield>
<controlfield tag="007">cr |||||||||||</controlfield>
<controlfield tag="008">AAMMDDs2023 sp ||||fsm||||0|| 0 eng|c</controlfield>
<datafield ind1="1" ind2=" " tag="100">
<subfield code="a">Bellés Muñoz, Marta,</subfield>
<subfield code="e">autor</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="1" ind2=" " tag="100">
<subfield code="a">Programa de Doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions,</subfield>
<subfield code="e">degree</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="300">
<subfield code="a">1 recurs en línia (152 pàgines)</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="502">
<subfield code="g">Tesi</subfield>
<subfield code="b">Doctorat</subfield>
<subfield code="c">Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</subfield>
<subfield code="d">2023</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="2" ind2=" " tag="710">
<subfield code="a">Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2="4" tag="655">
<subfield code="a">Tesis i dissertacions electròniques</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="1" ind2=" " tag="700">
<subfield code="a">Daza, Vanesa,</subfield>
<subfield code="e">supervisor acadèmic</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="1" ind2=" " tag="700">
<subfield code="a">Muñoz Tapia, José L.</subfield>
<subfield code="q">(José Luis)</subfield>
<subfield code="e">supervisor acadèmic</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="0" ind2=" " tag="730">
<subfield code="a">TDX</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="520">
<subfield code="a">In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="998">
<subfield code="a">f</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="040">
<subfield code="a">ES-BaCBU</subfield>
<subfield code="b">cat</subfield>
<subfield code="e">rda</subfield>
<subfield code="c">ES-BaCBU</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="336">
<subfield code="a">text</subfield>
<subfield code="b">txt</subfield>
<subfield code="2">rdacontent</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="337">
<subfield code="a">informàtic</subfield>
<subfield code="b">c</subfield>
<subfield code="2">rdamedia</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="338">
<subfield code="a">recurs en línia</subfield>
<subfield code="b">cr</subfield>
<subfield code="2">rdacarrier</subfield>
</datafield>
</record>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<mets ID=" DSpace_ITEM_10803-689318" OBJID=" hdl:10803/689318" PROFILE="DSpace METS SIP Profile 1.0" TYPE="DSpace ITEM" schemaLocation="http://www.loc.gov/METS/ http://www.loc.gov/standards/mets/mets.xsd">
<metsHdr CREATEDATE="2024-09-07T04:19:10Z">
<agent ROLE="CUSTODIAN" TYPE="ORGANIZATION">
<name>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</name>
</agent>
</metsHdr>
<dmdSec ID="DMD_10803_689318">
<mdWrap MDTYPE="MODS">
<xmlData schemaLocation="http://www.loc.gov/mods/v3 http://www.loc.gov/standards/mods/v3/mods-3-1.xsd">
<mods:mods schemaLocation="http://www.loc.gov/mods/v3 http://www.loc.gov/standards/mods/v3/mods-3-1.xsd">
<mods:name>
<mods:role>
<mods:roleTerm type="text">author</mods:roleTerm>
</mods:role>
<mods:namePart>Bellés Muñoz, Marta</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:name>
<mods:role>
<mods:roleTerm type="text">authoremail</mods:roleTerm>
</mods:role>
<mods:namePart>marta.belles@upf.edu</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:name>
<mods:role>
<mods:roleTerm type="text">authoremailshow</mods:roleTerm>
</mods:role>
<mods:namePart>true</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:name>
<mods:role>
<mods:roleTerm type="text">director</mods:roleTerm>
</mods:role>
<mods:namePart>Daza, Vanesa</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:name>
<mods:role>
<mods:roleTerm type="text">director</mods:roleTerm>
</mods:role>
<mods:namePart>Muñoz Tapia, José L. (José Luis)</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:extension>
<mods:dateAccessioned encoding="iso8601">2023-11-13T15:18:02Z</mods:dateAccessioned>
</mods:extension>
<mods:extension>
<mods:dateAvailable encoding="iso8601">2023-11-13T15:18:02Z</mods:dateAvailable>
</mods:extension>
<mods:originInfo>
<mods:dateIssued encoding="iso8601">2023-10-10</mods:dateIssued>
</mods:originInfo>
<mods:identifier type="uri">http://hdl.handle.net/10803/689318</mods:identifier>
<mods:abstract>In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</mods:abstract>
<mods:language>
<mods:languageTerm authority="rfc3066">eng</mods:languageTerm>
</mods:language>
<mods:subject>
<mods:topic>Blockchain</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Zero-knowledge proof</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Arithmetic circuit</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Elliptic curve</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Cadena de blocs</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Prova de coneixement zero</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Circuit aritmètic</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Corba el·líptica</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:titleInfo>
<mods:title>A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</mods:title>
</mods:titleInfo>
<mods:genre>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:eu-repo/semantics/publishedVersion</mods:genre>
</mods:mods>
</xmlData>
</mdWrap>
</dmdSec>
<amdSec ID="FO_10803_689318_1">
<techMD ID="TECH_O_10803_689318_1">
<mdWrap MDTYPE="PREMIS">
<xmlData schemaLocation="http://www.loc.gov/standards/premis http://www.loc.gov/standards/premis/PREMIS-v1-0.xsd">
<premis:premis>
<premis:object>
<premis:objectIdentifier>
<premis:objectIdentifierType>URL</premis:objectIdentifierType>
<premis:objectIdentifierValue>https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/1/tmbm.pdf</premis:objectIdentifierValue>
</premis:objectIdentifier>
<premis:objectCategory>File</premis:objectCategory>
<premis:objectCharacteristics>
<premis:fixity>
<premis:messageDigestAlgorithm>MD5</premis:messageDigestAlgorithm>
<premis:messageDigest>fba5482de7cd10f9cfb704309b395857</premis:messageDigest>
</premis:fixity>
<premis:size>1533785</premis:size>
<premis:format>
<premis:formatDesignation>
<premis:formatName>application/pdf</premis:formatName>
</premis:formatDesignation>
</premis:format>
</premis:objectCharacteristics>
<premis:originalName>tmbm.pdf</premis:originalName>
</premis:object>
</premis:premis>
</xmlData>
</mdWrap>
</techMD>
</amdSec>
<amdSec ID="FT_10803_689318_3">
<techMD ID="TECH_T_10803_689318_3">
<mdWrap MDTYPE="PREMIS">
<xmlData schemaLocation="http://www.loc.gov/standards/premis http://www.loc.gov/standards/premis/PREMIS-v1-0.xsd">
<premis:premis>
<premis:object>
<premis:objectIdentifier>
<premis:objectIdentifierType>URL</premis:objectIdentifierType>
<premis:objectIdentifierValue>https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/3/tmbm.pdf.txt</premis:objectIdentifierValue>
</premis:objectIdentifier>
<premis:objectCategory>File</premis:objectCategory>
<premis:objectCharacteristics>
<premis:fixity>
<premis:messageDigestAlgorithm>MD5</premis:messageDigestAlgorithm>
<premis:messageDigest>6a442b57d25e58248b69df22bcddcb81</premis:messageDigest>
</premis:fixity>
<premis:size>288336</premis:size>
<premis:format>
<premis:formatDesignation>
<premis:formatName>text/plain</premis:formatName>
</premis:formatDesignation>
</premis:format>
</premis:objectCharacteristics>
<premis:originalName>tmbm.pdf.txt</premis:originalName>
</premis:object>
</premis:premis>
</xmlData>
</mdWrap>
</techMD>
</amdSec>
<fileSec>
<fileGrp USE="ORIGINAL">
<file ADMID="FO_10803_689318_1" CHECKSUM="fba5482de7cd10f9cfb704309b395857" CHECKSUMTYPE="MD5" GROUPID="GROUP_BITSTREAM_10803_689318_1" ID="BITSTREAM_ORIGINAL_10803_689318_1" MIMETYPE="application/pdf" SEQ="1" SIZE="1533785">
</file>
</fileGrp>
<fileGrp USE="TEXT">
<file ADMID="FT_10803_689318_3" CHECKSUM="6a442b57d25e58248b69df22bcddcb81" CHECKSUMTYPE="MD5" GROUPID="GROUP_BITSTREAM_10803_689318_3" ID="BITSTREAM_TEXT_10803_689318_3" MIMETYPE="text/plain" SEQ="3" SIZE="288336">
</file>
</fileGrp>
</fileSec>
<structMap LABEL="DSpace Object" TYPE="LOGICAL">
<div ADMID="DMD_10803_689318" TYPE="DSpace Object Contents">
<div TYPE="DSpace BITSTREAM">
</div>
</div>
</structMap>
</mets>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<mods:mods schemaLocation="http://www.loc.gov/mods/v3 http://www.loc.gov/standards/mods/v3/mods-3-1.xsd">
<mods:name>
<mods:namePart>Bellés Muñoz, Marta</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:extension>
<mods:dateAvailable encoding="iso8601">2023-11-13T15:18:02Z</mods:dateAvailable>
</mods:extension>
<mods:extension>
<mods:dateAccessioned encoding="iso8601">2023-11-13T15:18:02Z</mods:dateAccessioned>
</mods:extension>
<mods:originInfo>
<mods:dateIssued encoding="iso8601">2023-10-10</mods:dateIssued>
</mods:originInfo>
<mods:identifier type="uri">http://hdl.handle.net/10803/689318</mods:identifier>
<mods:abstract>In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</mods:abstract>
<mods:abstract>En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</mods:abstract>
<mods:language>
<mods:languageTerm>eng</mods:languageTerm>
</mods:language>
<mods:accessCondition type="useAndReproduction">L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</mods:accessCondition>
<mods:accessCondition type="useAndReproduction">http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</mods:accessCondition>
<mods:accessCondition type="useAndReproduction">info:eu-repo/semantics/openAccess</mods:accessCondition>
<mods:subject>
<mods:topic>Blockchain</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Zero-knowledge proof</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Arithmetic circuit</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Elliptic curve</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Cadena de blocs</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Prova de coneixement zero</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Circuit aritmètic</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Corba el·líptica</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:titleInfo>
<mods:title>A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</mods:title>
</mods:titleInfo>
<mods:genre>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</mods:genre>
<mods:genre>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</mods:genre>
</mods:mods>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<oaire:record schemaLocation="http://namespaceopenaire.eu/schema/oaire/">
<dc:title>A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</dc:title>
<datacite:creator>
<datacite:creatorName>Bellés Muñoz, Marta</datacite:creatorName>
</datacite:creator>
<datacite:contributor>marta.belles@upf.edu</datacite:contributor>
<datacite:contributor>true</datacite:contributor>
<datacite:contributor>Daza, Vanesa</datacite:contributor>
<datacite:contributor>Muñoz Tapia, José L. (José Luis)</datacite:contributor>
<datacite:contributor>Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</datacite:contributor>
<dc:subject>Blockchain</dc:subject>
<dc:subject>Zero-knowledge proof</dc:subject>
<dc:subject>Arithmetic circuit</dc:subject>
<dc:subject>Elliptic curve</dc:subject>
<dc:subject>Cadena de blocs</dc:subject>
<dc:subject>Prova de coneixement zero</dc:subject>
<dc:subject>Circuit aritmètic</dc:subject>
<dc:subject>Corba el·líptica</dc:subject>
<dc:subject>62</dc:subject>
<dc:description>In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</dc:description>
<dc:description>En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</dc:description>
<dc:description>Programa de Doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</dc:description>
<dc:date>2023-11-13T15:18:02Z</dc:date>
<dc:date>2023-11-13T15:18:02Z</dc:date>
<dc:date>2023-10-10</dc:date>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<datacite:alternateIdentifier>http://hdl.handle.net/10803/689318</datacite:alternateIdentifier>
<dc:language>eng</dc:language>
<dc:rights>L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dc:rights>
<dc:rights>http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dc:rights>
<dc:rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</dc:rights>
<dc:format>152 p.</dc:format>
<dc:format>application/pdf</dc:format>
<dc:publisher>Universitat Pompeu Fabra</dc:publisher>
<dc:source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dc:source>
<oaire:file>https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/1/tmbm.pdf</oaire:file>
</oaire:record>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<atom:entry schemaLocation="http://www.w3.org/2005/Atom http://www.kbcafe.com/rss/atom.xsd.xml">
<atom:id>http://hdl.handle.net/10803/689318/ore.xml</atom:id>
<atom:published>2023-11-13T15:18:02Z</atom:published>
<atom:updated>2023-11-13T15:18:02Z</atom:updated>
<atom:source>
<atom:generator>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</atom:generator>
</atom:source>
<atom:title>A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</atom:title>
<atom:author>
<atom:name>Bellés Muñoz, Marta</atom:name>
</atom:author>
<oreatom:triples>
<rdf:Description about="http://hdl.handle.net/10803/689318/ore.xml#atom">
<dcterms:modified>2023-11-13T15:18:02Z</dcterms:modified>
</rdf:Description>
<rdf:Description about="https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/1/tmbm.pdf">
<dcterms:description>ORIGINAL</dcterms:description>
</rdf:Description>
<rdf:Description about="https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/2/license_rdf">
<dcterms:description>CC-LICENSE</dcterms:description>
</rdf:Description>
<rdf:Description about="https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/3/tmbm.pdf.txt">
<dcterms:description>TEXT</dcterms:description>
</rdf:Description>
<rdf:Description about="https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/4/tmbm.pdf.xml">
<dcterms:description>MEDIA_DOCUMENT</dcterms:description>
</rdf:Description>
</oreatom:triples>
</atom:entry>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<qdc:qualifieddc schemaLocation="http://purl.org/dc/elements/1.1/ http://dublincore.org/schemas/xmls/qdc/2006/01/06/dc.xsd http://purl.org/dc/terms/ http://dublincore.org/schemas/xmls/qdc/2006/01/06/dcterms.xsd http://dspace.org/qualifieddc/ http://www.ukoln.ac.uk/metadata/dcmi/xmlschema/qualifieddc.xsd">
<dc:title>A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</dc:title>
<dc:creator>Bellés Muñoz, Marta</dc:creator>
<dc:contributor>Daza, Vanesa</dc:contributor>
<dc:contributor>Muñoz Tapia, José L. (José Luis)</dc:contributor>
<dc:subject>Blockchain</dc:subject>
<dc:subject>Zero-knowledge proof</dc:subject>
<dc:subject>Arithmetic circuit</dc:subject>
<dc:subject>Elliptic curve</dc:subject>
<dc:subject>Cadena de blocs</dc:subject>
<dc:subject>Prova de coneixement zero</dc:subject>
<dc:subject>Circuit aritmètic</dc:subject>
<dc:subject>Corba el·líptica</dc:subject>
<dcterms:abstract>In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</dcterms:abstract>
<dcterms:abstract>En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</dcterms:abstract>
<dcterms:dateAccepted>2023-11-13T15:18:02Z</dcterms:dateAccepted>
<dcterms:available>2023-11-13T15:18:02Z</dcterms:available>
<dcterms:created>2023-11-13T15:18:02Z</dcterms:created>
<dcterms:issued>2023-10-10</dcterms:issued>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<dc:identifier>http://hdl.handle.net/10803/689318</dc:identifier>
<dc:language>eng</dc:language>
<dc:rights>L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dc:rights>
<dc:rights>http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dc:rights>
<dc:rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</dc:rights>
<dc:publisher>Universitat Pompeu Fabra</dc:publisher>
<dc:source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dc:source>
</qdc:qualifieddc>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<rdf:RDF schemaLocation="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/rdf/ http://www.openarchives.org/OAI/2.0/rdf.xsd">
<ow:Publication about="oai:www.tdx.cat:10803/689318">
<dc:title>A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</dc:title>
<dc:creator>Bellés Muñoz, Marta</dc:creator>
<dc:contributor>marta.belles@upf.edu</dc:contributor>
<dc:contributor>true</dc:contributor>
<dc:contributor>Daza, Vanesa</dc:contributor>
<dc:contributor>Muñoz Tapia, José L. (José Luis)</dc:contributor>
<dc:subject>Blockchain</dc:subject>
<dc:subject>Zero-knowledge proof</dc:subject>
<dc:subject>Arithmetic circuit</dc:subject>
<dc:subject>Elliptic curve</dc:subject>
<dc:subject>Cadena de blocs</dc:subject>
<dc:subject>Prova de coneixement zero</dc:subject>
<dc:subject>Circuit aritmètic</dc:subject>
<dc:subject>Corba el·líptica</dc:subject>
<dc:description>In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</dc:description>
<dc:description>En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</dc:description>
<dc:date>2023-11-13T15:18:02Z</dc:date>
<dc:date>2023-11-13T15:18:02Z</dc:date>
<dc:date>2023-10-10</dc:date>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<dc:identifier>http://hdl.handle.net/10803/689318</dc:identifier>
<dc:language>eng</dc:language>
<dc:rights>L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dc:rights>
<dc:rights>http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</dc:rights>
<dc:rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</dc:rights>
<dc:publisher>Universitat Pompeu Fabra</dc:publisher>
<dc:source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dc:source>
</ow:Publication>
</rdf:RDF>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<uketd_dc:uketddc schemaLocation="http://naca.central.cranfield.ac.uk/ethos-oai/2.0/ http://naca.central.cranfield.ac.uk/ethos-oai/2.0/uketd_dc.xsd">
<dc:title>A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</dc:title>
<dc:creator>Bellés Muñoz, Marta</dc:creator>
<dcterms:abstract>In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</dcterms:abstract>
<dcterms:abstract>En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</dcterms:abstract>
<uketdterms:institution>Universitat Pompeu Fabra</uketdterms:institution>
<dcterms:issued>2023-10-10</dcterms:issued>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<dc:language type="dcterms:ISO639-2">eng</dc:language>
<dcterms:isReferencedBy>http://hdl.handle.net/10803/689318</dcterms:isReferencedBy>
<dc:identifier type="dcterms:URI">https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/1/tmbm.pdf</dc:identifier>
<uketdterms:checksum type="uketdterms:MD5">fba5482de7cd10f9cfb704309b395857</uketdterms:checksum>
<dcterms:hasFormat>https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/3/tmbm.pdf.txt</dcterms:hasFormat>
<uketdterms:checksum type="uketdterms:MD5">6a442b57d25e58248b69df22bcddcb81</uketdterms:checksum>
<uketdterms:embargodate>cap</uketdterms:embargodate>
<dc:subject>Blockchain</dc:subject>
<dc:subject>Zero-knowledge proof</dc:subject>
<dc:subject>Arithmetic circuit</dc:subject>
<dc:subject>Elliptic curve</dc:subject>
<dc:subject>Cadena de blocs</dc:subject>
<dc:subject>Prova de coneixement zero</dc:subject>
<dc:subject>Circuit aritmètic</dc:subject>
<dc:subject>Corba el·líptica</dc:subject>
</uketd_dc:uketddc>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<metadata schemaLocation="http://www.lyncode.com/xoai http://www.lyncode.com/xsd/xoai.xsd">
<element name="dc">
<element name="contributor">
<element name="none">
<field name="value">Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</field>
</element>
<element name="author">
<element name="none">
<field name="value">Bellés Muñoz, Marta</field>
<field name="authority">ccb84098-35a5-44db-913d-840156a04075</field>
</element>
</element>
<element name="authoremail">
<element name="ca">
<field name="value">marta.belles@upf.edu</field>
</element>
</element>
<element name="authoremailshow">
<element name="ca">
<field name="value">true</field>
</element>
</element>
<element name="director">
<element name="none">
<field name="value">Daza, Vanesa</field>
<field name="authority">b47557b7-6b0c-4064-85be-e64da7e65e32</field>
<field name="confidence">600</field>
<field name="orcid_id">0000-0003-0583-7929</field>
<field name="value">Muñoz Tapia, José L. (José Luis)</field>
<field name="authority">e8275b09-2428-4d95-93fa-13d22f3b474f</field>
<field name="confidence">600</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="date">
<element name="accessioned">
<element name="none">
<field name="value">2023-11-13T15:18:02Z</field>
</element>
</element>
<element name="available">
<element name="none">
<field name="value">2023-11-13T15:18:02Z</field>
</element>
</element>
<element name="issued">
<element name="none">
<field name="value">2023-10-10</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="identifier">
<element name="uri">
<element name="none">
<field name="value">http://hdl.handle.net/10803/689318</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="description">
<element name="abstract">
<element name="ca">
<field name="value">In recent years, zero-knowledge proofs have come to play a crucial role in distributed systems where there is no trust between the parties involved. Most popular proof systems are for the NP-complete language of arithmetic circuit satisfiability. Although there have been tremendous efforts in understanding, developing, and improving zero-knowledge proof systems, not much work has been done towards the study of arithmetic circuits. In this thesis, we contribute to this matter in three different aspects. First, we present circom, a programming language for writing arithmetic circuits that abstracts the complexity of the proof system. Second, we provide a deterministic algorithm for generating twisted Edwards elliptic curves that can be used to prove elliptic-curve cryptography statements in zero knowledge efficiently. Finally, we explore recursive composition of pairing-based proof systems with native circuit arithmetic, delving into the study of cycles of pairing-friendly elliptic curves of prime order.</field>
<field name="value">En els últims anys, les proves de coneixement zero han passat a tenir un paper crucial en el sistemes distribuïts on no hi ha confiança entre els participants. Els sistemes de prova més populars són pel llenguatge NP complet de satisfacibilitat de circuits aritmètics. Tot i que hi ha hagut molts esforços per entendre i millorar les proves de coneixement zero, no s’ha avançat tant en l’estudi dels circuits aritmètics. En aquesta tesi, contribuïm a aquest tema en tres aspectes. Primerament, presentem circom, un llenguatge de programació per escriure circuits aritmètics que abstreu la complexitat del sistema de prova. Segonament, proporcionem un algorisme determinista per a generar corbes el·líptiques que permeten demostrar eficientment declaracions de criptografia de corba el·líptica. Finalment, explorem la composició recursiva de sistemes de prova basats en aparellaments utilitzant l’aritmètica nativa dels circuits, aprofundint en l’estudi de cicles de corbes el·líptiques d’ordre primer amb aparellaments adients.</field>
</element>
</element>
<element name="degree">
<element name="none">
<field name="value">Programa de Doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="format">
<element name="extent">
<element name="ca">
<field name="value">152 p.</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="language">
<element name="iso">
<element name="ca">
<field name="value">eng</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="publisher">
<element name="none">
<field name="value">Universitat Pompeu Fabra</field>
</element>
</element>
<element name="rights">
<element name="license">
<element name="ca">
<field name="value">L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</field>
</element>
</element>
<element name="uri">
<element name="*">
<field name="value">http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</field>
</element>
</element>
<element name="accessLevel">
<element name="none">
<field name="value">info:eu-repo/semantics/openAccess</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="source">
<element name="none">
<field name="value">TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</field>
</element>
</element>
<element name="subject">
<element name="ca">
<field name="value">Blockchain</field>
<field name="value">Zero-knowledge proof</field>
<field name="value">Arithmetic circuit</field>
<field name="value">Elliptic curve</field>
<field name="value">Cadena de blocs</field>
<field name="value">Prova de coneixement zero</field>
<field name="value">Circuit aritmètic</field>
<field name="value">Corba el·líptica</field>
</element>
<element name="udc">
<element name="ca">
<field name="value">62</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="title">
<element name="ca">
<field name="value">A Comprehensive study of arithmetic circuits and elliptic curves for efficient and scalable zero-knowledge proof systems</field>
</element>
</element>
<element name="type">
<element name="none">
<field name="value">info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</field>
<field name="value">info:eu-repo/semantics/publishedVersion</field>
</element>
</element>
<element name="embargo">
<element name="terms">
<element name="ca">
<field name="value">cap</field>
</element>
</element>
</element>
</element>
<element name="bundles">
<element name="bundle">
<field name="name">ORIGINAL</field>
<element name="bitstreams">
<element name="bitstream">
<field name="name">tmbm.pdf</field>
<field name="originalName">tmbm.pdf</field>
<field name="format">application/pdf</field>
<field name="size">1533785</field>
<field name="url">https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/1/tmbm.pdf</field>
<field name="checksum">fba5482de7cd10f9cfb704309b395857</field>
<field name="checksumAlgorithm">MD5</field>
<field name="sid">1</field>
<field name="drm">open access</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="bundle">
<field name="name">CC-LICENSE</field>
<element name="bitstreams">
<element name="bitstream">
<field name="name">license_rdf</field>
<field name="originalName">license_rdf</field>
<field name="format">application/rdf+xml; charset=utf-8</field>
<field name="size">908</field>
<field name="url">https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/2/license_rdf</field>
<field name="checksum">0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108</field>
<field name="checksumAlgorithm">MD5</field>
<field name="sid">2</field>
<field name="drm">open access</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="bundle">
<field name="name">TEXT</field>
<element name="bitstreams">
<element name="bitstream">
<field name="name">tmbm.pdf.txt</field>
<field name="originalName">tmbm.pdf.txt</field>
<field name="description">Extracted text</field>
<field name="format">text/plain</field>
<field name="size">288336</field>
<field name="url">https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/3/tmbm.pdf.txt</field>
<field name="checksum">6a442b57d25e58248b69df22bcddcb81</field>
<field name="checksumAlgorithm">MD5</field>
<field name="sid">3</field>
<field name="drm">open access</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="bundle">
<field name="name">MEDIA_DOCUMENT</field>
<element name="bitstreams">
<element name="bitstream">
<field name="name">tmbm.pdf.xml</field>
<field name="originalName">tmbm.pdf.xml</field>
<field name="description">Document Consulta</field>
<field name="format">text/xml</field>
<field name="size">107</field>
<field name="url">https://www.tdx.cat/bitstream/10803/689318/4/tmbm.pdf.xml</field>
<field name="checksum">581eef85a57203c9261e9273ca0f54f7</field>
<field name="checksumAlgorithm">MD5</field>
<field name="sid">4</field>
<field name="drm">open access</field>
</element>
</element>
</element>
</element>
<element name="others">
<field name="handle">10803/689318</field>
<field name="identifier">oai:www.tdx.cat:10803/689318</field>
<field name="lastModifyDate">2024-03-15 11:58:05.023</field>
<field name="drm">open access</field>
</element>
<element name="repository">
<field name="name">TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</field>
<field name="mail">pir@csuc.cat</field>
</element>
</metadata>