Farfalle与（广义）密钥交替Feistel网络的量子密码分析
信息论
2023-05-02 v2 math.IT
摘要
Farfalle是由G. Bertoni等人于2017年提出的基于置换的伪随机函数构造。本工作中，我们表明通过观测Farfalle的合适输入，可导出涉及密钥的周期性函数的多种构造。由于这允许在所谓Q2攻击模型中应用Simon算法，我们进一步表明，当内部滚动函数为线性时，可在可行假设下提取出秘密密钥。此外，利用所提供的Farfalle周期函数构造，我们表明可对用于认证加密的会话支持模式（Farfalle-SAE）与合成初始值AE模式（Farfalle-SIV）发起伪造攻击。另外，由于宽分组密码模式Farfalle-WBC是一个4轮Feistel方案，当输入分支至少包含两个块（一个块的长度对应于Farfalle中所用置换的大小）时，可构造量子区分器（类似攻击可施加于Farfalle-WBC-AE）。最后，我们考虑从（广义）Feistel方案（GFN）获得的不同的周期中提取秘密轮密钥的问题，此前考虑将Simon（或Simon-Grover）算法应用于GFN的轮缩减版本的工作均未解决此问题。通过应用两种不同的插值公式，我们表明可利用与底层内函数的多项式/代数次数密切相关的不同周期数量来提取轮密钥。
引用
@article{arxiv.2203.12018,
title = {Quantum Cryptanalysis of Farfalle and (Generalised) Key-Alternating Feistel Networks},
author = {S. Hodžić and A. Roy and E. Andreeva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.12018},
year = {2023}
}
备注
37 pages