論文の概要: Cryptanalysis on Lightweight Verifiable Homomorphic Encryption
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.12628v1
- Date: Tue, 18 Feb 2025 08:13:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-19 14:05:12.139178
- Title: Cryptanalysis on Lightweight Verifiable Homomorphic Encryption
- Title（参考訳）: 軽量検証同型暗号のクリプトアナリシス
- Authors: Jung Hee Cheon, Daehyun Jang,
- Abstract要約: Verible Homomorphic Encryption (VHE) は、暗号化技術の一種で、homocrypt Encryption (HE) と Verible Computation (VC) を統合している。
本稿では,暗号方式の同型性を利用した効率的な攻撃手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.059472280274008
- License:
- Abstract: Verifiable Homomorphic Encryption (VHE) is a cryptographic technique that integrates Homomorphic Encryption (HE) with Verifiable Computation (VC). It serves as a crucial technology for ensuring both privacy and integrity in outsourced computation, where a client sends input ciphertexts $\mathsf{ct}$ and a function $f$ to a server and verifies the correctness of the evaluation upon receiving the evaluation result $f(\mathsf{ct})$ from the server. In CCS 2024, Chatel et al. [CKP+24] introduced two lightweight VHE schemes: Replication Encoding (REP) and Polynomial Encoding (PE). A similar approach to REP was used by Albrecht et al. [ADDG24] in Eurocrypt 2024 to develop a Verifiable Oblivious PRF scheme (vADDG). A key approach in these schemes is to embed specific secret information within HE ciphertexts to verify homomorphic evaluations. This paper presents efficient attacks that exploit the homomorphic properties of encryption schemes. The one strategy is to retrieve the secret information in encrypted state from the input ciphertexts and then leverage it to modify the resulting ciphertext without being detected by the verification algorithm. The other is to exploit the secret embedding structure for modification of the evaluation function $f$ into $f'$ which works well on input values for verification purpose. Our forgery attack on vADDG achieves a success probability of $70.2\%$ under the suggested 80-bit security parameter. Our attack on REP and PE achieves a probability 1 attack with linear time complexity when using fully homomorphic encryption.
- Abstract（参考訳）: Verible Homomorphic Encryption (VHE) は、正則暗号 (HE) と検証計算 (VC) を統合する暗号技術である。
クライアントは入力暗号文$\mathsf{ct}$と関数$f$をサーバに送信し、評価結果$f(\mathsf{ct})$をサーバから受信すると評価の正しさを検証する。
CCS 2024では、Chatelら[CKP+24]が2つの軽量なVHEスキーム、Replication Encoding (REP)とPolynomial Encoding (PE)を導入した。
REP に対する同様のアプローチは、Eurocrypt 2024 の Albrecht et al [ADDG24] によって、検証可能な Oblivious PRF スキーム (vADDG) の開発に使用された。
これらのスキームにおける鍵となるアプローチは、ホモモルフィック評価を検証するために、特定の秘密情報をHE暗号文に埋め込むことである。
本稿では,暗号方式の同型性を利用した効率的な攻撃手法を提案する。
1つの戦略は、入力された暗号文から暗号化された状態で秘密情報を取得し、それを利用して、検証アルゴリズムによって検出されることなく、結果の暗号文を変更することである。
もう1つは、評価関数を$f$から$f'$に変更するために秘密の埋め込み構造を利用することです。
vADDGに対する我々の偽造攻撃は、提案した80ビットセキュリティパラメータの下で70.2\%の成功確率を達成する。
REP と PE に対する攻撃は,完全同型暗号を用いる場合,線形時間的複雑性を伴う確率 1 攻撃を実現する。
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