論文の概要: Quantum Meet-in-the-Middle Attack on Feistel Construction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.12724v4
• Date: Mon, 18 Apr 2022 02:02:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 19:20:20.634943
• Title: Quantum Meet-in-the-Middle Attack on Feistel Construction
• Title（参考訳）: ファステル建設における量子会議とミドルアタック
• Authors: Yinsong Xu and Zheng Yuan
• Abstract要約: 本稿では,時間的複雑性を低減するために,新たな量子ミート・イン・ザ・ミドル (QMITM) 攻撃を$r$ラウンド (r ge 7$) のファイステル構造に対して提案する。 細山田らの作品と同様、7ラウンドのFeistelに対する攻撃も、Guoらの古典的ミート・イン・ザ・ミドル(MITM)攻撃に基づいている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5668667954909135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Inspired by Hosoyamada et al.'s work [14], we propose a new quantum meet-in-the-middle (QMITM) attack on $r$-round ($r \ge 7$) Feistel construction to reduce the time complexity. Similar to Hosoyamada et al.'s work, our attack on 7-round Feistel is also based on Guo et al.'s classical meet-in-the-middle (MITM) attack [13]. The classic MITM attack consumes a lot of time mainly in three aspects: construct the lookup table, query data and find a match. Therefore, parallel Grover search processors are used to reduce the time of constructing the lookup table. And we adjust the truncated differentials of the 5-round distinguisher proposed by Guo et al. to balance the complexities between constructing the lookup table and querying data. Finally, we introduce a quantum claw finding algorithm to find a match for reducing time. The subkeys can be recovered by this match. Furthermore, for $r$-round ($r > 7$) Feistel construction, we treat the above attack on the first 7 rounds as an inner loop and use Grover's algorithm to search the last $r-7$ rounds of subkeys as an outer loop. In summary, the total time complexity of our attack on $r$-round ($r \ge 7$) is only $O(2^{2n/3+(r-7)n/4})$ less than classical and quantum attacks. Moreover, our attack belongs to Q1 model and is more practical than other quantum attacks.
• Abstract（参考訳）: ホソヤマダらの研究[14]に触発され、時間複雑性を減らすために、r$-round (r \ge 7$) のファイステル構造に対する新しい量子ミート・イン・ザ・ミドル (qmitm) 攻撃を提案する。 ホソヤマダらの作品と同様に、我々の7ラウンドファイステル攻撃はguoらによる古典的なミート・イン・ザ・ミドル(mitm)攻撃[13]に基づいている。 古典的なMITM攻撃は、主にルックアップテーブルの構築、データクエリ、マッチの検索という3つの側面で多くの時間を消費する。 したがって、並列Groverサーチプロセッサはルックアップテーブルの構築時間を短縮するために使用される。 そして、guoらによって提案された5ラウンド識別器の切断差分を調整し、ルックアップテーブルの構築とクエリデータ間の複雑さのバランスをとる。 最後に,時間削減のためのマッチングを求める量子爪探索アルゴリズムを提案する。 この試合でサブキーは回収できる。 さらに、r$ round (r > 7$) のファイステル構成では、最初の7ラウンドのアタックをインナーループとして扱い、グローバーのアルゴリズムを使って最後の$r-7$ のサブキーのラウンドをアウターループとして検索する。 要約すると、$r$-round (r \ge 7$) に対する攻撃の総時間複雑性は、古典的および量子的攻撃よりもわずか$o(2^{2n/3+(r-7)n/4})である。 さらに、我々の攻撃はQ1モデルに属し、他の量子攻撃よりも実用的である。

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