Все жанры Все авторы
Атака на восстановление квантового ключа - Никита Шахулов

Атака на восстановление квантового ключа

Страниц

20

Год

—

В последнее время все больше внимания уделяется разработке надежных методов квантовой безопасности для использования в легких блочных шифрах. Однако, существующие исследования квантовых атак на облегченные блочные шифры фокусировались только на квантовом исчерпывающем поиске. В свою очередь, квантовые угрозы, сочетающиеся с классическими методами криптоанализа, пока не получили должного изучения.

В данной статье мы представляем новую атаку на восстановление квантового ключа, используя алгоритм квантового усиления амплитуды в модели Q1. Дополнительно к найденным ранее уязвимостям в облегченных блочных шифрах, мы показываем, как квантовая угроза может быть значительно усиливающей при использовании классических методов криптоанализа.

Представленный алгоритм квантового усиления амплитуды позволяет эффективно обнаруживать и модифицировать квантовые ключи, что делает его мощным инструментом для атак на системы, основанные на легких блочных шифрах. Кроме того, мы проводим эксперименты, показывающие эффективность предложенной атаки в различных сценариях.

Таким образом, наше исследование расширяет понимание уязвимостей квантовой безопасности в легких блочных шифрах и предлагает новый алгоритм криптоанализа, который позволяет эффективно справляться с этими угрозами. Надеемся, что наши результаты помогут в разработке более надежных систем защиты информации.

Читать бесплатно онлайн Атака на восстановление квантового ключа - Никита Шахулов

© Никита Шахулов, 2021


ISBN 978-5-0055-4887-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Исследования Атак квантового восстановления ключа

Абстрактный

Квантовая безопасность легких блочных шифров привлекает все больше внимания. Однако существующие квантовые атаки на легкие блочные шифры сосредоточены только на квантовом исчерпывающем поиске, в то время как квантовые атаки в сочетании с классическими методами криптоанализа изучены недостаточно. В этой статье мы изучим атаку квантового восстановления ключа на SIMON32 / 64 с использованием алгоритма квантового амплитудного усиления в модели Q1. Сначала я повторно проанализирую сложность квантовой схемы квантового исчерпывающего поиска на SIMON32 / 64. Я более точно оценю количество ворот Клиффорда и уменьшаем количество Т-ворот. Кроме того, T-образная и полная глубина уменьшены из-за наших незначительных изменений. Затем, используя в качестве отличителя четыре дифференциала, данные Бирюковым в FSE 2014, я проверю атаку восстановления квантового ключа на 19-раундовой SIMON32 / 64. Я рассматриваю две фазы атаки восстановления ключа как два экземпляра QAA по отдельности, а первый экземпляр QAA состоит из четырех экземпляров sub-QAA. Затем я проектирую квантовую схему этих двух экземпляров QAA и оцениваю соответствующую им сложность квантовой схемы. Я пришёл к выводу, что квантовая схема моей атаки с квантовым восстановлением ключа ниже, чем квантовый исчерпывающий поиск. Моя работа в первую очередь изучает квантовую специализированную атаку на SIMON32 / 64. И это первая работа по изучению сложности квантовых специализированных атак с точки зрения сложности квантовых схем, которая представляет собой более детальный анализ сложности квантовых специализированных атак. Я проектирую квантовую схему этих двух экземпляров QAA и оцениваю соответствующую им сложность квантовой схемы. Я пришёл к выводу, что квантовая схема моей атаки с квантовым восстановлением ключа ниже, чем квантовый исчерпывающий поиск. Моя работа в первую очередь изучает квантовую специализированную атаку на SIMON32 / 64. И это первая работа по изучению сложности квантовых специализированных атак с точки зрения сложности квантовых схем, которая представляет собой более детальный анализ сложности квантовых специализированных атак. мы проектируем квантовую схему этих двух экземпляров QAA и оцениваем соответствующую им сложность квантовой схемы. Я пришёл к выводу, что квантовая схема моей атаки с квантовым восстановлением ключа ниже, чем квантовый исчерпывающий поиск. Моя работа в первую очередь изучает квантовую специализированную атаку на SIMON32 / 64. И это первая работа по изучению сложности квантовых специализированных атак с точки зрения сложности квантовых схем, которая представляет собой более детальный анализ сложности квантовых специализированных атак.


Ключевые слова: Квантовый криптоанализ, Легкие блочные шифры, Квантовое усиление амплитуды, Дифференциальный криптоанализ, Атака восстановления ключа, SIMON32 / 64

Вступление

Развитие квантовых вычислений представляет угрозу для классических криптосистем. Алгоритм Шора (Shor1994 г.) может нарушить безопасность криптосистем с открытым ключом, основанных на целочисленной факторизации и дискретном логарифме, что приводит к постквантовой криптографии. Что касается симметричных криптосистем, до алгоритма Саймона (Simon1997 г.) применяется в квантовом криптоанализе, есть только алгоритм Гровера (Grover 1997 г.), что помогает получить квадратичное ускорение.

Вам может понравиться: