Eduardo
Camarillo
Independent security research focused on applied cryptography, zero-trust architecture, and secure systems engineering. Each project is fully documented with public audits and verifiable fixes. Investigación independiente en seguridad centrada en criptografía aplicada, arquitectura zero-trust e ingeniería de sistemas seguros. Cada proyecto está completamente documentado con auditorías públicas y correcciones verificables.
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Protocolo PHANTOM
Post-quantum asynchronous transport protocol specification for onion-routed networks. Formal security evaluation under a 7-phase methodology — currently in Phase 1 (Research Questions).
Mensajería privada altamente anónima con morfismo de tráfico a nivel de red. Evaluación formal de seguridad bajo metodología de 7 fases — actualmente en Fase 1 (Preguntas de Investigación).
Esta especificación describe un protocolo criptográfico en fase de diseño teórico (Línea Base Inmutable SPEC-000). Ha sido modificada para remediar deficiencias estructurales en KCI post-cuántico, colisiones de índices PIR y canales laterales de padding. No debe desplegarse en producción sin verificación formal completa en Tamarin / ProVerif y auditoría de código independiente.
This specification describes a cryptographic protocol in the theoretical design phase. It has been modified to remedy structural deficiencies regarding post-quantum KCI, PIR collisions, and side-channel padding. Must not be deployed in production without formal verification in Tamarin/ProVerif.
1. Modelo de Adversario y Perímetro de Seguridad
El protocolo abandona cualquier pretensión abstracta de resistencia incondicional a nivel estatal. En su lugar, se define formalmente contra un adversario activo y pasivo con capacidades de control global de red (Dolev-Yao Extendido) bajo cuatro parámetros concretos y un perímetro de seguridad delimitado:
- Control de Infraestructura Control activo de hasta el 30% de nodos de la red overlay (Tor/Mixnet).
- Análisis Estadístico Avanzado Clasificadores IAT basados en arquitectura Transformer para tráfico global.
- Captura Indefinida (HNDL) Almacenamiento masivo bajo Harvest-Now-Decrypt-Later para descifrado futuro.
- Capacidad Cuántica (CRQC) Acceso a Computador Cuántico en tiempo polinomial para logaritmo discreto y factorización.
- Integridad de Endpoints Se asume la integridad absoluta de los dispositivos finales sin compromisos de malware a nivel de kernel.
- Canal Out-of-Band (OOB) Se asume la confidencialidad y autenticidad del canal de verificación fuera de banda al momento del emparejamiento.
- Deniabilidad Simétrica Toda la deniabilidad del protocolo se delega a la construcción de secretos simétricos epímeros.
2. Stack Criptográfico y Primitivas Híbridas
La capa criptográfica utiliza un diseño híbrido post-cuántico/clásico que combina primitivas basadas en reticulados (ML-KEM-768, FIPS 203; ML-DSA-87, FIPS 204) con primitivas pre-cuánticas de curva elíptica (X25519, RFC 7748). El transporte simétrico utiliza cifrado autenticado ChaCha20-Poly1305 con expansión de clave por separación de dominio vía HKDF-HMAC-SHA3-256.
| Función / Capa | Primitiva Estándar | Estándar Base | Rol en el Protocolo | Nivel de Evidencia |
|---|---|---|---|---|
| KEM Post-Cuántico | ML-KEM-768 | FIPS 203 | Encapsulamiento híbrido y establecimiento de sesión | Nivel 1 (Estándar NIST) |
| KEM Pre-Cuántico | X25519 | RFC 7748 | Seguridad remanente clásica y vinculación elíptica | Nivel 3 (RFC IETF) |
| Firma Digital PQ | ML-DSA-87 | FIPS 204 | Autenticación de Handshake y clave de identidad a largo plazo | Nivel 1 (Estándar NIST) |
| Cifrado Simétrico AEAD | ChaCha20-Poly1305 | RFC 8439 | Protección con datos asociados de los celdas de transporte | Nivel 3 (RFC IETF) |
| Derivación de Clave (KDF) | HKDF-HMAC-SHA3-256 | RFC 5869 / FIPS 202 | Extracción y expansión con estricta separación de dominio | Nivel 3 (RFC IETF) |
3. Handshake v2 y Autenticación Anti-KCI Post-Cuántica
Para mitigar la vulnerabilidad criptográfica de la versión v0.1.0 (donde la falta de autenticación de origen en el KEM post-cuántico permitía ataques de suplantación KCI mediante CRQC), el Handshake v2 impone autenticación de origen activa mediante firmas ML-DSA-87.
PrekeyBundle_B (Bob) Total: 8,437 Bytes
- version (u16) 0x0002 (2 B)
- IK_B (X25519 Identidad) 32 B
- PQ_IK_B (ML-DSA-87 Pública) 2,560 B
- SPK_B (X25519 Efímera) 32 B
- SPK_B_sig (Firma ML-DSA-87 sobre SPK_B) 4,627 B
- PQ_PK_B (ML-KEM-768 Pública) 1,184 B
Flujo Operativo de Inicialización
- Paso 1 — Generación (Alice):
Genera EK_A y PQ_EK_A. Ejecuta (ct_PQ_B, ss_PQ_B) = Encaps(PQ_PK_B).
Calcula dh1, dh2, dh3 (X25519). Firma el transcrito con Sig_A = Sign(PQ_IK_A, IK_A || EK_A || ct_PQ_B || PQ_PK_A). - Paso 2 — Validación y Respuesta (Bob):
Bob verifica Sig_A usando PQ_IK_A (si falla, aborta inmediatamente). Descapsula ss_PQ_B y genera encapsulamiento cruzado (ct_PQ_A, ss_PQ_A) = Encaps(PQ_PK_A).
Derivación de Clave Maestra de Sesión (SPEC-000 §3.2)
4. El Mecanismo del Split Ratchet
Para evitar la degradación de rendimiento y la inflación artificial del tamaño de payload por paquete, el Split Ratchet separa las operaciones de cadena simétrica de los pasos asimétricos post-cuánticos. El intercambio de claves asimétrico post-cuántico se ejecuta exclusivamente en cambios de dirección del flujo de comunicación (Turn-based Ratchet).
Estructura de Estado (RatchetState §4.1)
Transición Simétrica Unidireccional (§4.2)
En envíos consecutivos sin respuesta, solo avanza la cadena simétrica HKDF, reduciendo a cero el overhead asimétrico por paquete:
5. Red de Almacenamiento Privado y SimplePIR Epochs
Para resolver los problemas de desincronización y colisiones de índices de la versión v0.1.0, la red de almacenamiento abandona los índices en tiempo real sobre matrices dinámicas y adopta una arquitectura de Epochs Congelados Estructurados en el Tiempo.
Mecanismo de Epochs Congelados (§5.1)
La base de datos del relay se congela a intervalos discretos de Δt = 300 segundos. Durante un epoch activo, las solicitudes de escritura (StoreRequest) se almacenan en un búfer temporal indexado por:
Al cierre del epoch, el servidor compila una matriz estática ordenada lexicográficamente por message_id y publica su root hash.
Recuperación Privada con SimplePIR (§5.2)
Al estimar que su mensaje pertenece al Epoch E_n, el receptor descarga el mapa binario de metadatos e identifica la fila exacta.
La consulta SimplePIR se ejecuta sobre una matriz inmutable y estática, garantizando que el cálculo del vector de consulta coincida bit a bit con la estructura del servidor sin sufrir fallos por inserciones concurrentes.
6. Capa de Transporte Avanzado y Padding DP-Adaptativo
Para prevenir la detección de patrones provocada por la fragmentación de payloads grandes, la especificación altera radicalmente los parámetros de celda en la red overlay:
Unidad Máxima de Transmisión (MTU §6.1)
El tamaño fijo de celda se establece inalterablemente en S_cell = 2048 bytes. Todo paquete de control, handshake o mensaje corto se rellena con bytes pseudo-aleatorios (cifrado secuencial de 0x00) hasta alcanzar exactamente 2048 bytes antes de inyectarse en el circuito Loopix Sphinx.
Inyección con Privacidad Diferencial (Laplace Engine §6.2)
El motor evalúa la cola a intervalos strictly de T_slot = 50 ms. La ventaja del adversario global para determinar si un slot contiene tráfico real o de cobertura está acotada por:
Si la cola está vacía, se inyecta una celda sintética indistinguible generada vía CSPRNG local.
7. Verificación OOB y Limitación Anti-Sybil PoW
Verificación Fuera de Banda (OOB SAS §7)
El estado de la sesión permanece bloqueado en STATUS_AWAITING_VERIFICATION tras concluir el handshake. Transicionar a STATUS_ACTIVE requiere:
Comparación de código SAS de 8 dígitos y escaneo mutuo de QR con firma entrelazada del transcrito completo e identidades PQ.
Limitación Anti-Sybil con Argon2id (§8)
Debido a la imposibilidad de identificar IP o circuitos en servicios ocultos de Tor, cada StoreRequest exige una prueba de trabajo de memoria dura:
Protege el búfer de la matriz SimplePIR previniendo ataques de denegación de servicio distribuido.
1. Ciclo de Vida de Investigación Determinista de 7 Fases
Toda evolución arquitectónica en PHANTOM sigue una metodología estricta de 7 fases. El avance entre fases requiere cumplir criterios de salida inevitables. No se aceptan evaluaciones cualitativas; la validación exige pruebas matemáticas, modelos formales (Tamarin / ProVerif) o simulaciones empíricas reproducibles.
| Fase | Objetivo de Fase | Patrón de Artefacto | Criterio Inevitable de Salida |
|---|---|---|---|
| Fase 1 | Preguntas de Investigación | RQ-XXX | Formulación de hipótesis de seguridad verificables |
| Fase 2 | Revisión de Literatura y Notas | LR-XXX / LN-XXX | Catalogación contra Jerarquía de Evidencia (Niveles 1–7) |
| Fase 3 | Decisiones Arquitectónicas | ADR-XXX | Análisis obligatorio de evidencia en contra y trade-offs |
| Fase 4 | Modelos de Amenazas | TM-XXX | Delimitación formal de fronteras y alcance del atacante |
| Fase 5 | Especificaciones Técnicas | SPEC-000 (v0.2.0) | Línea Base Inmutable de Evaluación |
| Fase 6 | Pruebas Formales y Experimentos | VER-XXX / EXP-XXX | Modelos en Tamarin / ProVerif y métricas de simulación |
| Fase 7 | Publicaciones y Monografía | PUB-XXX | Artículos de investigación revisados por pares |
2. Jerarquía de Evidencia Criptográfica (Niveles 1–7)
Cada primitiva, parámetro y afirmación teórica debe estar vinculada explícitamente a una fuente catalogada según los estándares de gobernanza del proyecto:
| Nivel | Categoría de Fuente | Ejemplos y Estándares Incluidos |
|---|---|---|
| Nivel 1 | Estándares Internacionales / Estatales | ISO, IEC, IEEE, FIPS 203 (ML-KEM), FIPS 204 (ML-DSA) |
| Nivel 2 | Publicaciones Especiales de Referencia | NIST SP 800 Series, RFCs IETF Standards Track |
| Nivel 3 | Estándares Consolidados de Internet | RFCs Activos (RFC 7748, RFC 8439, RFC 5869) |
| Nivel 4 | Borradores Técnicos Activos | IETF Internet-Drafts |
| Nivel 5 | Literatura Científica Revisada por Pares | IACR ePrint, IEEE Xplore, ACM DL, USENIX, NDSS |
| Nivel 6 | Código y Documentación Oficial | Documentación de proyecto, repositorios y ejecutables verificados |
| Nivel 7 | Literatura Gris Verificable | Informes de auditorías independientes, whitepapers industriales |
3. Primacía del Operador Humano y Reglas de Auditoría
Autoría Humana y Regla de Verificación Manual (GOVERNANCE §3)
Las tareas críticas de investigación—incluyendo lectura de literatura primaria, formulación de RQs, identificación de fallas criptográficas y redacción de especificaciones—son dirigidas y ejecutadas directamente por el operador humano (Eduardo Camarillo [Noir0x63]).
Regla de Verificación Manual: Ninguna afirmación, fórmula o decisión arquitectónica sugerida o asistida por herramientas de IA se acepta en la línea base sin verificación manual directa contra fuentes primarias (Niveles 1–7).
Análisis de Evidencia en Contra y Auditoría Retrospectiva (§4–§5)
Análisis de Evidencia en Contra: Cada Registro de Decisión Arquitectónica (ADR) exige investigar activamente ataques teóricos publicados, penalizaciones de latencia/CPU/RAM/ancho de banda y puntos de falla en casos límite.
Auditoría Retrospectiva: Si una auditoría detecta una ruptura en la cadena trazable PUB → SPEC → TM → ADR → LR → LN → Fuente Primaria, el componente afectado es invalidado de inmediato y revertido.
Protocolo
OMEGA
Zero-Knowledge Terminal Architecture & Protocol. E2EE communication framework over Tor Hidden Services. Client-side WebCrypto encryption, blind relay transport, zero-persistence memory model.
Zero-Knowledge Terminal Architecture & Protocol. Framework de comunicación E2EE sobre Tor Hidden Services.
Non-technical summary of the architecture and audit results.
Resumen no técnico de la arquitectura y resultados.
Cryptographic primitives, protocol topology, hardening specs.
Primitivas criptográficas, topología, hardening.
E2EE Confidentiality Protocol
Protocolo de Confidencialidad E2EE
End-to-end encryption using WebCrypto API (RSA-OAEP, AES-256-GCM, PBKDF2). Key derivation happens entirely in the browser. Routing nodes and blind relays operate as transport only.
Cifrado de extremo a extremo usando WebCrypto API. La derivación de claves ocurre completamente en el navegador.
Core Mechanism
Mecanismo Central
- 01 Tor routingEnrutamiento Tor
Payloads routed through the Tor network.Cargas enrutadas a través de Tor. - 02 Client-side encryptionCifrado local
Encryption and key management executed locally.Cifrado y gestión de claves local. - 03 Memory volatilityMemoria volátil
Session data held in RAM. Memory overwritten on termination.Datos en RAM, se sobrescriben al finalizar.
Deployment
Despliegue
Single executable. Node.js runtime with embedded Tor binary. Generates a new .onion address on each launch.
Ejecutable único con Node.js y Tor embebido. Genera una nueva dirección .onion en cada inicio.
Protocol Topology & Data Flow V3.1 Topología y Flujo de Datos V3.1
Documentation
& Articles Documentación
y Artículos
Technical transparency repository for secure projects. Audits, critical patches, and architecture documentation.
Repositorio de transparencia técnica. Auditorías, parches críticos y documentación.