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题名可调随机置换与随机函数的量子不可区分性紧界
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作者
郭晓宁
郭淳
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机构
山东大学网络空间安全学院
密码技术与信息安全教育部重点实验室
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出处
《密码学报(中英文)》
北大核心
2025年第2期297-309,共13页
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基金
国家自然科学基金(62002202,62372274)。
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文摘
量子计算机的发展迫使人们去重新评估不同密码方案在应对量子攻击时的具体安全性.本文重点讨论了{0,1}^(t)×{0,1}^(n)→{0,1}^(n)上可调随机置换与随机函数的区分问题.此问题的难易程度一直是许多密码结构安全性证明的核心工具.众所周知,一个经典敌手若想以常数的概率成功区分两者,至少需要对谕言机进行Ω(2^(n/2))次的询问.在量子场景下,Hosoyamada和Iwata(ASIACRYPT 2019)证明,要想达到常数的成功概率,至少需要进行Ω(2^(n/6))次量子叠加态的询问,并提出了求解此问题紧界的开放性问题.本文使用Zhandry(FOCS 2012)提出的“多项式”证明方法重新探讨了这一问题,并将下界改进到了Ω(2^(n/3)).利用这一结论,将基于分组密码的可调分组密码构造LRWQ、TNT、LRQ的量子选择明文攻击(quantum chosen-plaintext attack,qCPA)安全界由O(2^(n/6))分别提高到了O(2^(n/4))、O(2^(n/3))、O(2^(n/4))
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关键词
后量子密码
Q2模型
可调随机置换
量子伪随机函数
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Keywords
post-quantum cryptography
Q2 model
tweakable random permutation
quantum pseudorandom function
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分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于格的最优轮数口令认证秘密共享协议
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作者
胡丞聪
胡红钢
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机构
中国科学技术大学网络空间安全学院
中国科学院电磁空间信息重点实验室
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出处
《信息网络安全》
CSCD
北大核心
2024年第6期937-947,共11页
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基金
国家自然科学基金[61972370]。
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文摘
口令认证秘密共享将口令认证和秘密共享相结合,是一个贴合实际用户需求的分布式方案。该协议允许一个用户在多个服务器间共享秘密,并且只需要记忆一个简短口令即可在后续同时完成身份验证以及秘密恢复。协议安全性保证只要敌手控制的服务器不超过阈值,敌手就不能从协议中窃取任何有关口令和秘密的信息。口令认证秘密共享方案最初基于离散对数及其变体的假设,不能抵抗量子攻击,因此找到量子安全的构造成为亟需解决的问题。ROY等人提出一种恶意安全且量子安全的构造,但其通信轮数并非最优,在有恶意敌手干扰的情况下,轮数甚至不再是常数。针对轮数优化问题,文章利用可验证不经意伪随机函数原语,给出了基于格的最优轮数的量子安全构造并严格证明了其安全性。此外,协议保证多数诚实服务器场景时,诚实用户一定能在最优轮数内成功恢复正确的秘密,具有很强的鲁棒性。
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关键词
口令认证
秘密共享
后量子密码
可验证不经意伪随机函数
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Keywords
password authentication
secret sharing
post-quantum cryptography
verifiable oblivious pseudorandom function
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于格的伪随机函数研究综述
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作者
李一鸣
刘胜利
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机构
上海交通大学计算机科学与工程系
密码科学技术全国重点实验室
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出处
《密码学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第1期174-190,共17页
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文摘
伪随机函数是密码学领域最基本的原语之一,其自提出以来便备受关注.近几十年间发展起来的格理论在密码领域取得了很多重要的应用成果,特别是格上很多困难问题被普遍认为具备抵抗量子攻击的特性,在后量子密码方案设计中处于核心地位.对于格上伪随机函数的研究正式起始于Banerjee、Peikert和Rosen在2012年欧密会上发表的工作.此后,密码学家们围绕如何基于格困难问题设计伪随机函数方案开展了大量研究,特别是在提升伪随机函数方案的安全性、效率和并行性,以及扩展伪随机函数的功能方面取得了诸多成果.本文对格上伪随机函数的研究现状进行综述:总结了伪随机函数的通用构造方法以及格上伪随机函数依赖的底层困难问题;整理了现有基于格困难问题设计的伪随机函数方案,重点关注这些方案在提升安全性、效率或并行性方面采用的技术以及取得的成果;整理了格上具备扩展功能的伪随机函数的研究进展,包括具有密钥同态性质的伪随机函数、约束伪随机函数、水印伪随机函数以及可验证伪随机函数.
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关键词
伪随机函数
格密码
格困难问题
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Keywords
pseudorandom function
lattice-based cryptography
post-quantum hard problems
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分类号
TP309.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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