論文の概要: A Probabilistic Computing Approach to the Closest Vector Problem for Lattice-Based Factoring
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.19390v1
- Date: Wed, 22 Oct 2025 09:06:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-25 03:08:15.445026
- Title: A Probabilistic Computing Approach to the Closest Vector Problem for Lattice-Based Factoring
- Title(参考訳): 格子型ファクタリングにおける最接近ベクトル問題に対する確率論的計算手法
- Authors: Max O. Al-Hasso, Marko von der Leyen,
- Abstract要約: 最も近いベクトル問題(CVP)は格子ベースの暗号における基本的な最適化問題である。
近年,格子型ファクタリングアルゴリズムにおいて,CVP近似近似近似補正のステップを組み込むことが検討されている。
本稿では,本課題に対する確率論的計算アルゴリズムの設計,素格子パラメータの議論,実験結果について述べる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The closest vector problem (CVP) is a fundamental optimization problem in lattice-based cryptography and its conjectured hardness underpins the security of lattice-based cryptosystems. Furthermore, Schnorr's lattice-based factoring algorithm reduces integer factoring (the foundation of current cryptosystems, including RSA) to the CVP. Recent work has investigated the inclusion of a heuristic CVP approximation `refinement' step in the lattice-based factoring algorithm, using quantum variational algorithms to perform the heuristic optimization. This coincides with the emergence of probabilistic computing as a hardware accelerator for randomized algorithms including tasks in combinatorial optimization. In this work we investigate the application of probabilistic computing to the heuristic optimization task of CVP approximation refinement in lattice-based factoring. We present the design of a probabilistic computing algorithm for this task, a discussion of `prime lattice' parameters, and experimental results showing the efficacy of probabilistic computing for solving the CVP as well as its efficacy as a subroutine for lattice-based factoring. The main results found that (a) this approach is capable of finding the maximal available CVP approximation refinement in time linear in problem size and (b) probabilistic computing used in conjunction with the lattice parameters presented can find the composite prime factors of a semiprime number using up to 100x fewer lattice instances than similar quantum and classical methods.
- Abstract(参考訳): 最も近いベクトル問題(CVP)は格子ベースの暗号における基本的な最適化問題であり、その予想された硬さは格子ベースの暗号システムのセキュリティを支えている。
さらに、Schnorrの格子ベースのファクタリングアルゴリズムは、整数ファクタリング(RSAを含む現在の暗号システムの基盤)をCVPに還元する。
最近の研究は、量子変分法アルゴリズムを用いて、格子ベースのファクタリングアルゴリズムにヒューリスティックCVP近似「Refinement」ステップを組み込むことで、ヒューリスティック最適化を実現している。
これは、組合せ最適化のタスクを含むランダム化アルゴリズムのハードウェアアクセラレーターとして確率計算が出現したのと一致する。
本研究では,格子型ファクタリングにおけるCVP近似近似のヒューリスティック最適化問題に対する確率計算の適用について検討する。
本稿では,この課題に対する確率論的計算アルゴリズムの設計,「素格子」パラメータの議論,およびCVPの解法における確率論的計算の有効性,および格子ベースのファクタリングのサブルーチンとしての有効性を示す実験結果について述べる。
主な結果は
(a) この問題サイズと時間線形な時間における最大可算 CVP 近似補正を求めることができる。
b) 提示された格子パラメータと合わせて用いられる確率的計算は、類似の量子および古典的手法よりも最大100倍少ない格子インスタンスを用いて半素数の合成素因子を見つけることができる。
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