論文の概要: Failing gracefully: Decryption failures and the Fujisaki-Okamoto transform

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.10182v1
• Date: Fri, 18 Mar 2022 22:39:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-21 12:25:18.019592
• Title: Failing gracefully: Decryption failures and the Fujisaki-Okamoto transform
• Title（参考訳）: 巧みに失敗:解読失敗と藤崎・岡本変換
• Authors: Kathrin H\"ovelmanns and Andreas H\"ulsing and Christian Majenz
• Abstract要約: 復号化失敗の発見に関連する2つのセキュリティゲームを紹介する。 1つは、公開鍵を使用して復号化失敗を見つけるという、計算的に難しいタスクをキャプチャする。 他方は、キー非依存の障害に対してランダムなオラクルを探索する統計的に難しいタスクを捉えている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.437656066916039
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In known security reductions for the Fujisaki-Okamoto transformation, decryption failures are handled via a reduction solving the rather unnatural task of finding failing plaintexts given the private key, resulting in a Grover search bound. Moreover, they require an implicit rejection mechanism for invalid ciphertexts to achieve a reasonable security bound in the QROM. We present a reduction that has neither of these deficiencies: We introduce two security games related to finding decryption failures, one capturing the computationally hard task of using the public key to find a decryption failure, and one capturing the statistically hard task of searching the random oracle for key-independent failures like, e.g., large randomness. As a result, our security bounds in the QROM are tighter than previous ones with respect to the generic random oracle search attacks: The attacker can only partially compute the search predicate, namely for said key-independent failures. In addition, our entire reduction works for the explicit-reject variant of the transformation and improves significantly over all of its known reductions. Besides being the more natural variant of the transformation, security of the explicit reject mechanism is also relevant for side channel attack resilience of the implicit-rejection variant. Along the way, we prove several technical results characterizing preimage extraction and certain search tasks in the QROM that might be of independent interest.
• Abstract（参考訳）: 藤崎・岡本変換の既知のセキュリティ削減では、暗号解読の失敗は、秘密鍵が与えられた平文を見つけるという不自然なタスクを解決することで処理され、グロバーサーチバウンドとなる。 さらに、QROMの適切なセキュリティを実現するには、無効な暗号文に対する暗黙の拒絶機構が必要である。 復号化故障の発見に関連する2つのセキュリティゲームを紹介し,その1つは公開鍵を用いて復号化故障を見つけるという計算的に難しいタスクをキャプチャし,もう1つは、大乱数のような鍵非依存の故障に対するランダムオラクルを検索する統計的に難しいタスクをキャプチャする。 その結果、QROMのセキュリティバウンダリは、一般的なランダムなオラクルサーチ攻撃に関して、以前のものよりも厳密である:攻撃者は、検索述語を部分的にしか計算できない。 さらに、変換の明示的再帰的変形に対して全還元は有効であり、既知の還元よりも大幅に改善される。 トランスフォーメーションのより自然な変種であることに加えて、明示的な拒絶機構のセキュリティは、暗黙的排除変種のサイドチャネル攻撃の弾力性にも関係している。 そこで本研究では,QROMにおける事前画像抽出と特定の検索タスクを特徴付ける技術的結果の検証を行った。

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