論文の概要: BF-Max: an Efficient Bit Flipping Decoder with Predictable Decoding Failure Rate

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.09689v1
• Date: Wed, 11 Jun 2025 13:04:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-13 06:35:02.979739
• Title: BF-Max: an Efficient Bit Flipping Decoder with Predictable Decoding Failure Rate
• Title（参考訳）: BF-Max:予測可能なデコード失敗率を有する効率的なビットフリップデコーダ
• Authors: Alessio Baldelli, Marco Baldi, Franco Chiaraluce, Paolo Santini,
• Abstract要約: Bit-Flipping (BF) デコーダはポスト量子暗号方式で広く使われている。 セキュリティ上の問題に対して、デコード失敗率(DFR)が無視可能であることを保証しなければならない。 我々はBFデコーダの新バージョンを導入し、BF-Maxと呼ぶ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.209770040937912
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: The Bit-Flipping (BF) decoder, thanks to its very low computational complexity, is widely employed in post-quantum cryptographic schemes based on Moderate Density Parity Check codes in which, ultimately, decryption boils down to syndrome decoding. In such a setting, for security concerns, one must guarantee that the Decoding Failure Rate (DFR) is negligible. Such a condition, however, is very difficult to guarantee, because simulations are of little help and the decoder performance is difficult to model theoretically. In this paper, we introduce a new version of the BF decoder, that we call BF-Max, characterized by the fact that in each iteration only one bit (the least reliable) is flipped. When the number of iterations is equal to the number of errors to be corrected, we are able to develop a theoretical characterization of the DFR that tightly matches with numerical simulations. We also show how BF-Max can be implemented efficiently, achieving low complexity and making it inherently constant time. With our modeling, we are able to accurately predict values of DFR that are remarkably lower than those estimated by applying other approaches.
• Abstract（参考訳）: Bit-Flipping (BF)デコーダは、計算量が非常に少ないため、モデレート密度パリティチェックに基づく量子後暗号方式で広く採用されており、最終的に復号化はシンドローム復号化に起因している。 このような設定では、セキュリティ上の問題に対して、デコード失敗率(DFR)が無視可能であることを保証しなければならない。 しかし、シミュレーションはほとんど役に立たず、デコーダの性能は理論的にモデル化が難しいため、そのような条件は保証が難しい。 本稿では,BFデコーダの新バージョンであるBF-Maxについて述べる。 繰り返し回数が補正される誤差の数に等しい場合、数値シミュレーションと密に一致するDFRの理論的特徴を開発できる。 また、BF-Maxを効率よく実装し、複雑さを低くし、本質的に一定時間にすることができることを示す。 モデリングにより,他の手法による推定値よりもはるかに低いDFRの値を正確に予測することができる。

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