論文の概要: Offline Dedicated Quantum Attacks on Block Ciphers Based on Two Parallel Permutation-Based Pseudorandom Functions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.14475v2
• Date: Thu, 23 Oct 2025 07:19:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:11.432343
• Title: Offline Dedicated Quantum Attacks on Block Ciphers Based on Two Parallel Permutation-Based Pseudorandom Functions
• Title（参考訳）: 2つの並列置換に基づく擬似乱数関数に基づくブロック暗号のオフライン量子攻撃
• Authors: Xiao-Fan Zhen, Zhen-Qiang Li, Jia-Cheng Fan, Su-Juan Qin, Fei Gao,
• Abstract要約: Shi it et al.はXOR型関数に対する専用量子攻撃を導入した。 本稿では,TPP-PRFに基づくブロック暗号に対するオフライン量子攻撃を提案する。 以前の結果と比較すると、オフライン攻撃はクエリの複雑さを著しく減らしている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9213113404194666
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum cryptanalysis is essential for evaluating the security of cryptographic systems against the threat of quantum computing. Recently, Shi {\it et al.} introduced the dedicated quantum attack on XOR-type function that greatly reduces the required resources (including circuit depth, width, and the number of gates) compared to the parallel Grover-meets-Simon algorithm. Here, our contribution is in two aspects. On the one hand, we discover new cryptographic structures amenable to this attack: PolyMAC and block ciphers based on two parallel permutation-based pseudorandom functions (TPP-PRFs), including XopEM, SoEM22, SUMPIP, and DS-SoEM, partially answering Shi {\it et al.}'s open question. On the other hand, for block ciphers based on TPP-PRFs, we break the obstacle that this attack rely on online query by constructing decoupled XOR-type function, then propose an offline quantum attack on them that retains the tunable truncation parameter, $t$, a positive integer. Compared to previous results, our offline attack exhibits significantly reduced query complexity. Specifically, we reduce the number of queries to the encryption oracle from $\tilde O(2^{(n+t)/2})$ to $ O(2^{t})$ with the same time complexity in the quantum query model, and enable its implementation in the classical query model, optimizing both the classical query complexity and time complexity from $\tilde O(2^{2n/3})$ to $\tilde O(2^{(2n-t)/3})$.
• Abstract（参考訳）: 量子暗号解析は、量子コンピューティングの脅威に対する暗号システムのセキュリティを評価するために不可欠である。 近年、Shi {\it et al } は、並列Grover-meets-Simonアルゴリズムと比較して必要なリソース(回路深さ、幅、ゲート数を含む)を大幅に削減する XOR 型関数に対する専用量子攻撃を導入した。 ここでは、私たちの貢献は2つの側面があります。 XopEM, SoEM22, SUMPIP, DS-SoEMを含む2つの並列置換型擬似ランダム関数(TPP-PRF)に基づくポリMACとブロック暗号は, Shi {\it et al } のオープンな疑問に部分的に答える。 一方、TPP-PRFをベースとしたブロック暗号では、この攻撃が分離されたXOR型関数を構築することでオンラインクエリに依存するという障害を解消し、チューニング可能なトラニケーションパラメータである$t$を保ったオフライン量子攻撃を提案する。 以前の結果と比較すると、オフライン攻撃はクエリの複雑さを著しく減らしている。 具体的には、暗号化オラクルへのクエリの数を$\tilde O(2^{(n+t)/2})$から$ O(2^{t})$に減らし、古典的なクエリモデルにおけるその実装を可能にし、古典的なクエリの複雑さと時間の複雑さを$\tilde O(2^{2n/3})$から$\tilde O(2^{(2n-t)/3})$に最適化する。

関連論文リスト

• Quantum Key-Recovery Attacks on FBC Algorithm [2.2002244657481826]
  本稿では,異なるクエリ機能を持つFBC量子敵の包括的セキュリティ解析について述べる。 FBC-KF/FK構造に対して、古典的なクエリと量子コンピューティング機能を持つ敵を考慮し、低データ量子鍵回復攻撃を実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-01T09:08:53Z)
• Post-Quantum Cryptography: An Analysis of Code-Based and Lattice-Based Cryptosystems [55.49917140500002]
  量子コンピュータはShorのアルゴリズムを使って最新の暗号システムを破ることができる。 我々はまず、量子攻撃に対して安全とされるコードベースのスキームであるMcEliece暗号システムについて検討する。 次に,最短ベクトル問題を解くことの難しさを基礎とした格子型システムNTRUについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-06T03:42:38Z)
• Security of Key-Alternating Ciphers: Quantum Lower Bounds and Quantum Walk Attacks [5.221158079775365]
  キー交換暗号(KAC)の量子セキュリティについて検討する。 我々は、Q1モデルとQ2モデルの両方において、非適応的敵に対する$t$ラウンドKACのセキュリティを証明する。 Q1 モデルで$t$-round KAC に対する最初の非自明な量子鍵復元アルゴリズムを与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-06T13:23:29Z)
• Quantum One-Wayness of the Single-Round Sponge with Invertible Permutations [49.1574468325115]
  スポンジハッシュは、広く使われている暗号ハッシュアルゴリズムのクラスである。 これまでのところ、不規則な置換は根本的なオープンな問題のままである。 ランダムな2n$-bit置換でゼロペアを見つけるには、少なくとも$Omega(2n/2)$多くのクエリが必要である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-07T18:46:58Z)
• A Variational Quantum Attack for AES-like Symmetric Cryptography [69.80357450216633]
  古典的AES様対称暗号のための変分量子攻撃アルゴリズム(VQAA)を提案する。 VQAAでは、既知の暗号文は、正規グラフを通して構築されるハミルトンの基底状態として符号化される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-07T03:15:15Z)
• Quantum copy-protection of compute-and-compare programs in the quantum random oracle model [48.94443749859216]
  計算・比較プログラム(Computer-and-compare program)として知られる回避関数のクラスに対する量子コピー保護スキームを導入する。 我々は,量子乱数オラクルモデル(QROM)において,完全悪意のある敵に対する非自明なセキュリティを実現することを証明した。 補完的な結果として、「セキュアソフトウェアリース」という,ソフトウェア保護の概念の弱さが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-29T08:41:53Z)
• Quantum Attacks without Superposition Queries: the Offline Simon's Algorithm [7.819565615098435]
  我々はサイモンのサブルーチンを新しい方法で利用する新しい量子アルゴリズムを導入する。 現状の文献に関して量子時間/古典データのトレードオフを改善した。 我々はデータの複雑さを減らし、過去の重ね合わせ攻撃を改善した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-27T21:05:54Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。