論文の概要: Cipher-Structure-Aware Variational Quantum Cryptanalysis: A Reversible Public-Diagnostic Framework

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.28493v1
• Date: Tue, 01 Sep 2026 19:02:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-28 05:09:56.036737
• Title: Cipher-Structure-Aware Variational Quantum Cryptanalysis: A Reversible Public-Diagnostic Framework
• Title（参考訳）: 暗号構造を考慮した変分量子クリプトアナリシス : 可逆的公共診断フレームワーク
• Abstract要約: ブロック暗号における公開データからの鍵回復のための暗号構造対応変分フレームワークを提案する。 提案手法を定式化し, 構造診断の片側完全性を証明し, 偽鍵診断ギャップに対する条件付き下尾境界を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.829850749874397
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce a cipher-structure-aware variational framework for key recovery from public data in reduced block ciphers. Public S-box differential constraints and candidate-key-dependent inverse-round residuals are converted into phase separators through reversible compute-phase-uncompute circuits. The principal separator is a hybrid DDT construction that combines pairwise and synchronized multi-pair differential constraints before residual refinement. The construction is specified by public functions and does not require a key-indexed phase table in the physical circuit. We formalize the public-instance model, prove one-sided completeness of the structural diagnostics, and derive a conditional lower-tail bound for false-key diagnostic gaps under an explicitly stated sub-Gaussian moment condition. This statistical statement concerns the diagnostic landscape, not convergence of a finite-depth QAOA optimizer. On ten independent random three-pair instances of 16-bit simplified AES, an 18-layer Hybrid-DDT schedule reaches a mean public-consistent-key probability of 0.529785, with values from 0.388892 to 0.770937, ranks the correct key first in every run, and has largest observed false-key probability 0.008723. The result is a reduced-cipher mechanism study, not an attack on full AES.
• Abstract（参考訳）: ブロック暗号における公開データからの鍵回復のための暗号構造対応変分フレームワークを提案する。 一般のSボックス差分制約と候補キー依存の逆ラウンド残差は、可逆的な計算位相不コンパクト回路によって相分離器に変換される。 主分離器はDDTのハイブリッド構成であり、残差分分解の前にペアワイズと同期多重ペア差分制約を組み合わせたものである。 構成は公開関数で指定され、物理回路にキーインデックスの位相テーブルを必要としない。 我々は,公試モデルを定式化し,構造診断の片側完全性を証明し,明記された準ガウスモーメント条件の下で,偽鍵診断ギャップに対する条件付き下尾境界を導出する。 この統計的ステートメントは、有限深度QAOAオプティマイザの収束ではなく、診断環境に関するものである。 16ビット単純化されたAESの10つの独立したランダム3ペアインスタンスにおいて、18層のハイブリッドDDTスケジュールは、平均的な公開一貫性キー確率0.529785に達し、その値は0.388892から0.770937であり、各ランで正しいキーを最初にランク付けし、観測された最大の偽鍵確率0.008723である。 その結果、AESの完全な攻撃ではなく、暗号機構の研究が減った。

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