De beveiliging van publieke-sleutelprotocollen, die tegenwoordig op grote schaal worden toegepast, is afhankelijk van de moeilijkheidsgraad van de priemfactorisatie en het discrete-logaritmeprobleem. Met het algoritme van Shor kan een voldoende krachtige kwantumcomputer deze problemen efficiënt oplossen. Kwantumcomputers vormen op dit moment dus een ernstige bedreiging voor de digitale veiligheid. Er zijn diverse benaderingen voor het opstellen van kwantumveilige algoritmen, onder andere op isogenie gebaseerde cryptografie. Dat is een relatief nieuwe benadering op basis van de moeilijkheidsgraad om homomorfismen tussen elliptische krommen te vinden. Dit proefschrift gaat over optimalisaties, veilige implementaties en toepassingen van op isogenie gebaseerde cryptografie. Wat de constructieve kant betreft, presenteren en evalueren we eerst een hybride SIDH-schema op basis van montgomerykrommen en gedraaide edwardskrommen. Verder introduceren we twee benaderingen voor het evalueren van CSIDH in constante tijd. In het bijzonder presenteren we de eerste volledige constante implementatie van CSIDH en CTIDH, een nieuwe sleutelruimte en een bijbehorend nieuw algoritme waarmee snelheidsrecords worden behaald. Wat de destructieve kant betreft, kijken we naar fysieke aanvallen op isogenie gebaseerde systemen om inzicht te krijgen in de beveiliging van deze systemen tegen machtige tegenstanders. Daarbij presenteren we verschillende aanvallen en mogelijke tegenmaatregelen op verschillende op isogenie gebaseerde systemen en hun varianten. Tot slot presenteren we een actief beveiligd drempelsysteem in de setting van harde homogene ruimtes.
Fabio is op 16 februari 1975 geboren in Rio de Janeiro (Brazilië). Na het afronden van de Segundo Grau in Colégio Pinheiro Guimarães in Rio de Janeiro verhuisde hij naar Duitsland. In 1997 ging hij daar toegepaste informatica studeren in Wiesbaden. Hij behaalde zijn bul in 2002. Vervolgens ging hij werken in de industrie, waar hij meer dan 15 jaar verantwoordelijk was voor de ICT- en procesmanagementafdeling van twee bedrijven. In 2006 begon hij met een masteropleiding aan de Hochschule RheinMain in Wiesbaden. Hij behaalde zijn master in 2010 met een scriptie over distributed computing op het gebied van de getaltheorie. In 2018 begon hij met zijn promotieonderzoek naar post-kwantumcryptografie. Vanaf 2019 was hij extern promovendus aan de Radboud Universiteit Nijmegen.