随机预言机模型与理想密码模型等价性的再探讨
密码学与安全
2011-06-02 v2 计算复杂性
信息论
math.IT
摘要
我们考虑从公开随机函数（即敌手可以访问的函数）构造可逆随机排列的密码学问题。这一目标由Maurer等人 (TCC 2004) 的不可区分性概念形式化。这是从随机函数构建随机排列这一已被充分研究的问题在公开设置下的自然扩展，该问题最初由Luby和Rackoff (Siam J. Comput., '88) 使用所谓的Feistel结构解决。这种构造最重要的意义在于随机预言机模型 (Bellare and Rogaway, CCS '93) 与理想密码模型之间的等价性，后者通常用于分析对称密码学中的若干构造。Coron等人 (CRYPTO 2008) 给出了一个相当复杂的证明，表明具有独立随机轮函数的六轮Feistel结构与可逆随机排列是不可区分的。此外，已知少于六轮不足以实现不可区分性。我们论文的第一个贡献（也是出发点）是一个具体的区分攻击，表明Coron等人的不可区分性证明是不正确的。此外，我们提供了支持性证据，表明为六轮Feistel结构找到不可区分性证明可能非常困难。为了弥补这一空白，我们的主要贡献是证明了具有十八轮的Feistel结构与可逆随机排列是不可区分的。我们证明的方法依赖于为构造中的每一轮分配一个在证明中所需的独特且特定的角色。这避免了六轮情况下出现的许多问题。
引用
@article{arxiv.1011.1264,
title = {Equivalence of the Random Oracle Model and the Ideal Cipher Model, Revisited},
author = {Thomas Holenstein and Robin Künzler and Stefano Tessaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.1264},
year = {2011}
}
备注
Reduced number of rounds from 18 to 14 as this is sufficient for the proof, improved presentation of several lemmas and introduction