論文の概要: Hacking Cryptographic Protocols with Tensor Network Attacks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04125v1
• Date: Fri, 6 Sep 2024 08:51:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-09 16:16:11.518649
• Title: Hacking Cryptographic Protocols with Tensor Network Attacks
• Title（参考訳）: テンソルネットワーク攻撃による暗号化プロトコルのハック
• Authors: Borja Aizpurua, Siddhartha Patra, Josu Etxezarreta Martinez, Roman Orus,
• Abstract要約: 我々は、対称鍵暗号の攻撃を開始するためのネットワーク(TN)の応用について紹介する。 我々のアプローチは、最近導入されたフレキシブルPEPS量子回路シミュレータ(FQCS)と同様に、マトリックス製品状態(MPS)を利用する。 小さなキーサイズの場合、MPSはキーを回復するのに必要な時間と平均の両方でVQAAとFQCSを上回っている。
• 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 the application of Tensor Networks (TN) to launch attacks on symmetric-key cryptography. Our approaches make use of Matrix Product States (MPS) as well as our recently-introduced Flexible-PEPS Quantum Circuit Simulator (FQCS). We compare these approaches with traditional brute-force attacks and Variational Quantum Attack Algorithm (VQAA) methods also proposed by us. Our benchmarks include the Simplified Data Encryption Standard (S-DES) with 10-bit keys, Simplified Advanced Encryption Standard (S-AES) with 16-bit keys, and Blowfish with 32-bit keys. We find that for small key size, MPS outperforms VQAA and FQCS in both time and average iterations required to recover the key. As key size increases, FQCS becomes more efficient in terms of average iterations compared to VQAA and MPS, while MPS remains the fastest in terms of time. These results highlight the potential of TN methods in advancing quantum cryptanalysis, particularly in optimizing both speed and efficiency. Our results also show that entanglement becomes crucial as key size increases.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、対称鍵暗号の攻撃を開始するためのTensor Networks (TN) の応用について紹介する。 我々は最近導入したフレキシブルPEPS量子回路シミュレータ(FQCS)と同様に,マトリックス製品状態(MPS)を利用する。 従来のブルートフォース攻撃と変分量子攻撃アルゴリズム(VQAA)との比較を行った。 我々のベンチマークには、10ビットキーのSimplified Data Encryption Standard (S-DES)、16ビットキーのSimplified Advanced Encryption Standard (S-AES)、32ビットキーのBlowfishが含まれている。 キーサイズが小さい場合、MPSはキーを復元するのに必要となる時間と平均の両方でVQAAとFQCSを上回っている。 キーサイズが大きくなるにつれて、FQCSはVQAAやMPSに比べて平均的なイテレーションの点で効率が良くなり、MPSは時間的にも最速である。 これらの結果は、特に速度と効率の最適化において、量子暗号解析の進歩におけるTN法の可能性を強調している。 また,キーサイズが大きくなるにつれて絡み合いが重要になることを示す。

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