实践中针对对称原语的量子周期寻找
量子物理
2020-11-16 v1 密码学与安全
新兴技术
摘要
我们给出了离线 Simon 算法的首个完整实现，并估算了其攻击 MAC Chaskey、分组密码 PRINCE 以及 NIST 轻量级候选 AEAD 方案 Elephant 的代价。这些攻击需要合理数量的量子比特，与破解 RSA-2048 所需的量子比特数相当。它们比其他碰撞算法更快，且针对 PRINCE 和 Chaskey 的攻击是迄今已知最高效的。由于 Elephant 的密钥小于其状态大小，该算法效率较低，最终代价高于穷举搜索。我们还提出了一种用于布尔线性代数的优化量子电路，以及 PRINCE、Chaskey、spongent 和 Keccak 的完整可逆实现，这些对量子密码分析具有独立意义。我们强调，我们的攻击可能在未来应用于当今的通信，并建议在选择期望长期安全的对称构造时保持谨慎。
引用
@article{arxiv.2011.07022,
title = {Quantum Period Finding against Symmetric Primitives in Practice},
author = {Xavier Bonnetain and Samuel Jaques},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.07022},
year = {2020}
}