对 Feistel 结构的量子中间相遇攻击

受 Hosoyamada 等人工作 [14] 的启发，我们提出了一种针对 $r$ 轮（$r \ge 7$）Feistel 结构的新型量子中间相遇（QMITM）攻击，以降低时间复杂度。与 Hosoyamada 等人的工作类似，我们对 7 轮 Feistel 的攻击同样基于 Guo 等人的经典中间相遇（MITM）攻击 [13]。经典 MITM 攻击主要在三方面耗费大量时间：构建查找表、查询数据与寻找匹配。因此，采用并行 Grover 搜索处理器来减少构建查找表的时间。并且我们调整了 Guo 等人提出的 5 轮区分器的截断差分，以平衡构建查找表与查询数据之间的复杂度。最后，我们引入量子爪形查找算法来寻找匹配以减少时间。子密钥可由该匹配恢复。此外，对于 $r$ 轮（$r > 7$）Feistel 结构，我们将上述对前 7 轮的攻击作为内循环，并使用 Grover 算法搜索最后 $r-7$ 轮子密钥作为外循环。综上，我们对 $r$ 轮（$r \ge 7$）攻击的总时间复杂度仅为 $O(2^{2n/3+(r-7)n/4})$，低于经典与量子攻击。此外，我们的攻击属于 Q1 模型，比其他量子攻击更实用。