Anamorphic Encryption: How to(and to not) protect your privacy against authority [Anamorphic Encryption: Come (e come non) proteggere la propria privacy dalle autorità]

In this thesis we study Anamorphic Encryption, a notion recently introduced which aims to obtain confidentiality in authoritarian contexts, where secret keys are under the adversarial control. Precisely, the challenge is to be able to establish a secret communication channel to exchange covert (i.e. anamorphic) messages on top of some already deployed public key encryption scheme. In particular, we first introduce new properties for Anamorphic Encryption along with new constructions achieving such properties. Second, we mainly study the possibility and inherent limits of such notion. We show first that black-box constructions are not possible in general, unless one requires additional properties from the encryption scheme or aims to a weaker anamorphism definition. Then, we study the limits of black-box constructions relative to both schemes with additional properties and constructions achieving the weaker notion. Lastly, we give concrete constructions of Anamorphic Resistant Encryption, i.e., encryption schemes for which any Anamorphic Encryption instantiation is strictly limited regarding the length of the anamorphic messages or it is totally impossible to send even a single anamorphic bit.

In questa tesi viene portato avanti lo studio su Anamorphic Encryption, una nozione recentemente introdotta che punta ad ottenere confidenzialità in contesti autoritari, nei quali le chiavi segrete degli utenti sono sotto controllo avversario. Precisamente, la sfida consiste nel realizzare un canale di comunicazione segreto atto allo scambio di messaggi nascosti (anche detti anamorfici) al di sopra di uno schema a chiave pubblica già in uso. Nello specifico, inizialmente introduciamo nuove properietà per uno schema anamorfico, realizzando nuove costruzioni che le soddisfano. Successivamente studiamo la fattibilità e i limiti inerenti di tale nozione. Mostriamo che costruzioni black-box sono impossibili da realizzare in generale, a meno di richiedere proprietà aggiuntive allo schema di cifratura o di puntare a definizioni più deboli di anamorfismo. In seguito studiamo i limiti di tali costruzioni quando possibili. Infine, realizziamo costruzioni concrete di schemi di cifratura Anamorphic Resistant, ovvero schemi per cui qualsiasi istanziazione di Anamorphic Encryption è severamente limitata per quanto riguarda la lunghezza dei messaggi anamorfici che possono essere inviati o per cui non è possibile inviare neanche un solo bit anamorfico.