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Salsa Fresca:用于针对带错误学习问题的机器学习攻击的角度嵌入与预训练

密码学与安全 2024-02-05 v1 机器学习

摘要

带错误学习(LWE)是一个困难的数学问题,是近期标准化的用于密钥交换和数字签名的后量子密码(PQC)系统的基础。先前的工作提出了针对具有小规模、稀疏秘密的 LWE 问题的新机器学习(ML)攻击方法,但这些攻击需要数百万个 LWE 样本来进行训练,并且需要数天时间才能恢复秘密。我们提出了三种关键方法——更好的预处理、角度嵌入和模型预训练——来改进这些攻击,将预处理速度提高了 25×25\times,并将模型样本效率提高了 10×10\times。我们首次证明,预训练能够改进并降低针对 LWE 的机器学习攻击的成本。我们的架构改进使得能够扩展到更高维度的 LWE 问题:这项工作是机器学习攻击首次在维度 n=1024n=1024 下恢复稀疏二进制秘密,这是 LWE 的同态加密应用中实际使用的最小维度,其中提出了稀疏二进制秘密。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.01082,
  title  = {Salsa Fresca: Angular Embeddings and Pre-Training for ML Attacks on Learning With Errors},
  author = {Samuel Stevens and Emily Wenger and Cathy Li and Niklas Nolte and Eshika Saxena and François Charton and Kristin Lauter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.01082},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages (main text)