使用混淆电路快速评估S盒
密码学与安全
2024-06-03 v1
摘要
混淆方案是隐私保护协议和安全两方计算的重要原语。本文提出了一种投影混淆方案，为包含XOR和一元投影门的电路中的线分配个值。FreeXOR的推广使得具有个值的线的XOR非常高效。然后，我们通过评估替换-置换密码来分析我们方案的性能。使用我们的方案，我们测量了密码的高速评估，同时混淆和带宽成本适度增加。理论分析表明，对于评估的九种密码，与Half-Gates（Zahur, Rosulek and Evans; Eurocrypt'15）和ThreeHalves（Rosulek and Roy; Crypto'21）混淆方案相比，评估性能可提升4到70倍，混淆成本最多增加4倍，通信成本最多增加8倍。在离线/在线设置中，例如作为服务的安全函数评估，电路混淆和与评估器的通信可以在离线阶段进行。因此，我们的方案提供了快速的在线阶段。此外，我们为TWINE和Midori64密码的S盒提出了高效的布尔电路。据我们所知，我们的公式给出了这两个密码S盒的最少AND门数量。
引用
@article{arxiv.2405.20713,
title = {Fast Evaluation of S-boxes with Garbled Circuits},
author = {Erik Pohle and Aysajan Abidin and Bart Preneel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.20713},
year = {2024}
}
备注
15 pages, published in IEEE Transactions on Information Forensics and Security vol. 19