論文の概要: A Compact Post-quantum Strong Designated Verifier Signature Scheme from Isogenies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.14893v3
- Date: Mon, 18 Aug 2025 08:48:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-19 14:49:10.155877
- Title: A Compact Post-quantum Strong Designated Verifier Signature Scheme from Isogenies
- Title（参考訳）: 同種からのコンパクトな量子後強指定検証器シグナチャスキーム
- Authors: Farzin Renan,
- Abstract要約: 異種性に基づくStrong Designated Verifier Signatureスキームを提案する。
既存のSDVS構築の代替として、コンパクトで量子耐性がある。
強力なセキュリティ保証、SUF-CMA(SUF-CMA)による強力なアンフォージェビリティ、NT(Non-Transferability)、PSI(Privacy of Signer's Identity)を実現している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Digital signatures are fundamental cryptographic tools that provide authentication and integrity in digital communications. However, privacy-sensitive applications, such as e-voting and digital cash, require more restrictive verification models to ensure confidentiality and control. Strong Designated Verifier Signature (SDVS) schemes address this need by enabling the signer to designate a specific verifier, ensuring that only this party can validate the signature. Existing SDVS constructions are primarily based on number-theoretic assumptions and are therefore vulnerable to quantum attacks. Although post-quantum alternatives, particularly those based on lattices, have been proposed, they often entail large key and signature sizes. In this work, we present $\mathsf{CSI\text{-}SDVS}$, a novel isogeny-based SDVS scheme that offers a compact, quantum-resistant alternative to existing SDVS constructions. The scheme leverages the ideal class group action on $\mathbb{F}_p$-isomorphism classes of supersingular elliptic curves and is founded on the hardness of the Multi-Target Group Action Inverse Problem (MT-GAIP). $\mathsf{CSI\text{-}SDVS}$ achieves strong security guarantees, Strong Unforgeability under Chosen-Message Attacks (SUF-CMA), Non-Transferability (NT), and Privacy of Signer's Identity (PSI), in the random oracle model, thereby making it among the most compact PQC-based SDVS schemes and the only post-quantum secure construction based on isogenies.
- Abstract（参考訳）: デジタル署名は、デジタル通信における認証と整合性を提供する基本的な暗号ツールである。
しかし、電子投票やデジタルキャッシュのようなプライバシーに敏感なアプリケーションは、機密性や制御を確保するためにより制限的な検証モデルを必要とする。
strong Designated Verifier Signature (SDVS) スキームは、署名者が特定の検証を指定できるようにし、この当事者だけが署名を検証できるようにすることによって、このニーズに対処する。
既存のSDVSの構成は主に数論的な仮定に基づいており、従って量子攻撃に弱い。
量子後代替案(特に格子に基づくもの)は提案されているが、大きなキーと署名サイズを伴っていることが多い。
本稿では、既存のSDVS構造に代わるコンパクトで量子耐性のあるSDVSスキームである$\mathsf{CSI\text{-}SDVS}を提示する。
このスキームは、超特異楕円曲線の$\mathbb{F}_p$-同型類上の理想的なクラス群作用を利用しており、マルチターゲット群作用逆問題(MT-GAIP)の硬さに基づいている。
$\mathsf{CSI\text{-}SDVS}$は、強いセキュリティ保証、Schosen-Message Attacks (SUF-CMA), Non-Transferability (NT), and Privacy of Signer's Identity (PSI)をランダムなオラクルモデルで達成する。
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