对称方案量子攻击中超越二次加速
量子物理
2021-10-07 v1 密码学与安全
摘要
在本文中，我们报告了首个仅使用经典查询、相对于最佳经典攻击具有超二次时间加速的对称分组密码设计量子密钥恢复攻击。我们研究了 Gaži 与 Tessaro 的 2XOR-Cascade 构造（EUROCRYPT 2012）。它是一种密钥长度扩展技术，在理想模型下安全性证明可将一个 n 比特分组、2n 比特密钥的分组密码提供 n 比特分组、5n/2 比特安全性。我们展示了 Bonnetain 等人（ASIACRYPT 2019）的 offline-Simon 算法可被扩展，特别地，以量子时间 \~O() 攻击该构造，相较最佳经典攻击提供 2.5 倍量子加速。关于对称密码的后量子安全性，通常假设密钥长度加倍即为充分预防，因为 Grover 量子搜索算法及其衍生算法至多只能达到二次加速。我们的攻击表明，某些对称构造的结构可被利用以突破此限制。特别地，2XOR-Cascade 不能用于通用地增强分组密码抵御量子对手，因其仅提供与分组密码本身相同的安全性。
引用
@article{arxiv.2110.02836,
title = {Beyond quadratic speedups in quantum attacks on symmetric schemes},
author = {Xavier Bonnetain and André Schrottenloher and Ferdinand Sibleyras},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.02836},
year = {2021}
}