論文の概要: VDOO: A Short, Fast, Post-Quantum Multivariate Digital Signature Scheme
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.09535v1
- Date: Fri, 15 Dec 2023 04:58:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-18 12:07:24.078104
- Title: VDOO: A Short, Fast, Post-Quantum Multivariate Digital Signature Scheme
- Title(参考訳): VDOO: 短時間、高速、ポスト量子多変量デジタル署名方式
- Authors: Anindya Ganguly, Angshuman Karmakar, Nitin Saxena,
- Abstract要約: 多変量方程式の解法に基づく量子後デジタルシグネチャアルゴリズムを提案する。
我々は、慎重に選択されたパラメータが、既存のすべての最先端攻撃に抵抗できることを示します。
これは、同様のセキュリティを持つ全ての既知の量子後シグネチャスキームの中で最小のシグネチャサイズである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.8643517734716606
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hard lattice problems are predominant in constructing post-quantum cryptosystems. However, we need to continue developing post-quantum cryptosystems based on other quantum hard problems to prevent a complete collapse of post-quantum cryptography due to a sudden breakthrough in solving hard lattice problems. Solving large multivariate quadratic systems is one such quantum hard problem. Unbalanced Oil-Vinegar is a signature scheme based on the hardness of solving multivariate equations. In this work, we present a post-quantum digital signature algorithm VDOO (Vinegar-Diagonal-Oil-Oil) based on solving multivariate equations. We introduce a new layer called the diagonal layer over the oil-vinegar-based signature scheme Rainbow. This layer helps to improve the security of our scheme without increasing the parameters considerably. Due to this modification, the complexity of the main computational bottleneck of multivariate quadratic systems i.e. the Gaussian elimination reduces significantly. Thus making our scheme one of the fastest multivariate quadratic signature schemes. Further, we show that our carefully chosen parameters can resist all existing state-of-the-art attacks. The signature sizes of our scheme for the National Institute of Standards and Technology's security level of I, III, and V are 96, 226, and 316 bytes, respectively. This is the smallest signature size among all known post-quantum signature schemes of similar security.
- Abstract(参考訳): ハード格子問題は、量子後暗号システムの構築に大きく貢献する。
しかし,量子格子問題の突如的な解決により,量子後暗号が完全に崩壊するのを防ぐために,他の量子ハード問題に基づくポスト量子暗号システムの開発を継続する必要がある。
大きな多変量二次系を解くことはそのような量子的難しい問題である。
非平衡油酢は多変量方程式を解く難易度に基づくシグネチャスキームである。
本稿では,多変量方程式の解法に基づく量子後デジタル署名アルゴリズム VDOO (Vinegar-Diagonal-Oil-Oil) を提案する。
油酢をベースとしたシグネチャスキームRainbow上で, 対角層と呼ばれる新しい層を導入する。
このレイヤは、パラメータを大幅に増やすことなく、スキーマのセキュリティを改善するのに役立ちます。
この修正により、多変量二次系の主計算ボトルネックの複雑さ、すなわちガウスの除去が著しく減少する。
このように、我々のスキームは、最も高速な多変量二次シグネチャスキームの1つである。
さらに、慎重に選択したパラメータは、既存のすべての最先端攻撃に抵抗できることを示す。
国立標準技術研究所のセキュリティレベルであるI,III,Vの署名サイズはそれぞれ96,226,316バイトである。
これは、同様のセキュリティを持つ全ての既知の量子後シグネチャスキームの中で最小のシグネチャサイズである。
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