論文の概要: Hacking Cryptographic Protocols with Advanced Variational Quantum Attacks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.02986v1
• Date: Mon, 6 Nov 2023 09:46:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-07 15:02:21.394337
• Title: Hacking Cryptographic Protocols with Advanced Variational Quantum Attacks
• Title（参考訳）: 高度な変分量子攻撃による暗号プロトコルのハッキング
• Authors: Borja Aizpurua, Pablo Bermejo, Josu Etxezarreta Martinez, Roman Orus
• Abstract要約: 我々は,S-DES,S-AES,Blowfishなどの対称鍵プロトコルに対する攻撃シミュレーションを実装した。 我々の攻撃によって、小さな8量子ビット量子コンピュータの古典的なシミュレーションによって、32ビットのBlowfishインスタンスの秘密鍵を、ブルートフォース攻撃の24倍の回数で見つけることができることを示す。 また、非対称キープロトコルやハッシュ関数など、対称キー暗号以外の応用についても論じている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Here we introduce an improved approach to Variational Quantum Attack Algorithms (VQAA) on crytographic protocols. Our methods provide robust quantum attacks to well-known cryptographic algorithms, more efficiently and with remarkably fewer qubits than previous approaches. We implement simulations of our attacks for symmetric-key protocols such as S-DES, S-AES and Blowfish. For instance, we show how our attack allows a classical simulation of a small 8-qubit quantum computer to find the secret key of one 32-bit Blowfish instance with 24 times fewer number of iterations than a brute-force attack. Our work also shows improvements in attack success rates for lightweight ciphers such as S-DES and S-AES. Further applications beyond symmetric-key cryptography are also discussed, including asymmetric-key protocols and hash functions. In addition, we also comment on potential future improvements of our methods. Our results bring one step closer assessing the vulnerability of large-size classical cryptographic protocols with Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices, and set the stage for future research in quantum cybersecurity.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,暗号プロトコルにおける変分量子攻撃アルゴリズム(VQAA)の改良手法を提案する。 提案手法は, より効率的に, より少ない量子ビットで, 既知の暗号アルゴリズムに対して, 堅牢な量子攻撃を提供する。 我々は,S-DES,S-AES,Blowfishなどの対称鍵プロトコルに対する攻撃シミュレーションを実装した。 例えば、我々の攻撃によって、小さな8量子ビット量子コンピュータの古典的なシミュレーションによって、32ビットのBlowfishインスタンスの秘密鍵を、ブルートフォース攻撃の24倍の回数で見つけることができることを示す。 また,S-DESやS-AESなどの軽量暗号に対する攻撃成功率の向上も示す。 非対称キープロトコルやハッシュ関数など、対称キー暗号以外の応用も議論されている。 さらに、今後の改善の可能性についてもコメントします。 我々の結果は、NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)デバイスによる大規模暗号プロトコルの脆弱性をより詳細に評価し、将来の量子サイバーセキュリティ研究のステージを踏み出した。

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