In de cryptografie is een bijzondere niche ontstaan rondom 'card-based secure computation'. Bij deze methode maken verschillende partijen gebruik van fysieke speelkaarten om gezamenlijk een berekening uit te voeren. Het kernprincipe is dat de uiteindelijke uitkomst van de functie wordt onthuld, terwijl de oorspronkelijke private gegevens van de deelnemers strikt geheim blijven. De kleuren of waarden van de kaarten mogen na afloop geen informatie lekken over de individuele inputs.
Binnen dit vakgebied staat het single-shuffle full-open (SSFO) protocol centraal. Dit is een uiterst vereenvoudigd model waarbij deelnemers hun private inputs als kaarten met de achterkant naar boven leggen. Er volgt vervolgens één enkele schudbeurt, waarna alle kaarten worden omgedraaid om het resultaat te bepalen. Lange tijd werd gedacht dat dit model slechts beperkt bruikbaar was voor een kleine selectie van functies.
Recent onderzoek door Reo Eriguchi en Kazumasa Shinagawa heeft deze aanname echter weerlegd. Zij hebben aangetoond dat elke denkbare functie kan worden gerealiseerd via een SSFO-protocol. Volgens een publicatie op arxiv.org heeft het onderzoeksteam twee verschillende constructies ontwikkeld. Deze bieden een strategische keuze tussen het aantal benodigde kaarten en de complexiteit van de schudoperatie die moet worden uitgevoerd.
De theoretische doorbraak is mogelijk gemaakt door een nieuwe koppeling te leggen met Private Simultaneous Messages (PSM), een cryptografische primitief die voorheen nauwelijks werd onderzocht in de context van fysieke kaarten. Eerder werk, zoals beschreven in een document op iacr.org, toonde al aan dat SSFO-protocollen konden worden omgezet naar PSM-protocollen. In dat vroege onderzoek werd bijvoorbeeld een kaarttruc met zes kaarten gebruikt om een PSM-protocol voor een gelijkheidsfunctie van drie bits te illustreren. Het nieuwe onderzoek draait deze logica om: door PSM-technieken te vertalen naar een fysieke kaartsetting, kunnen nu complexere functies worden uitgevoerd.
Om de anonimiteit en de correctheid van de uitkomst te waarborgen, maken de onderzoekers gebruik van specifieke 'pile-shifting' operaties. Zoals uitgelegd op emergentmind.com, zorgen deze handelingen ervoor dat de volgorde van de kaarten zodanig wordt gerandomiseerd dat enkel de uiteindelijke functie-uitkomst zichtbaar is, terwijl de individuele inputs vertrouwelijk blijven. Naast het volledig openen van alle kaarten, zijn er ook varianten ontwikkeld waarbij slechts een deel van de kaarten wordt onthuld, wat de complexiteit van het proces verder vermindert.
De wetenschappelijke gemeenschap heeft deze resultaten breed erkend. Het werk werd gepresenteerd tijdens de International Computing and Combinatorics Conference (COCOON 2026). De details van deze presentatie zijn terug te vinden in de archieven van dl.acorg. Met deze ontdekking is de theoretische grens van kaartgebaseerde beveiligde berekeningen verlegd, waardoor een minimalistisch model met één schudbeurt nu universeel inzetbaar is voor elke willekeurige cryptografische functie.