针对 Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) 安全密钥交换协议的统计随机数生成器攻击
密码学与安全
2021-10-08 v1
摘要
本文提出并演示了四种针对 Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) 安全密钥交换方案的新统计攻击。这些攻击利用了 Alice/Bob 端被攻破的随机数生成器。我们探讨了 Alice/Bob 与 Eve 探测噪声之间部分相关的情形,即 Eve 对 Alice 和 Bob 噪声的了解有限但不为零。我们研究 Eve 对 Alice 和 Bob 随机数生成器具有部分知识的双边情形。表明在此情形下,Eve 可通过取她的探测噪声与导线中测得电压噪声之间的最高互相关来破解安全密钥比特。她也可通过取她的噪声电压与她对 Alice/Bob 噪声电压的估计之间的最高互相关来破解安全密钥比特。随后我们探讨单边情形,其中 Eve 仅对 Alice 的随机数生成器有部分了解,因此仅那些噪声(Alice 和 Eve 的)相关。在此情形下 Eve 仍可读破安全密钥比特,但对于足够低的错误概率,她需要使用整个比特交换周期进行攻击。KLJN 密钥交换方案的安全性,与其他协议类似,要求随机数生成器输出对 Eve 而言是真随机的。
引用
@article{arxiv.2110.03088,
title = {Statistical Random Number Generator Attack against the Kirchhoff-Law-Johnson-Noise (KLJN) Secure Key Exchange Protocol},
author = {Christiana Chamon and Shahriar Ferdous and Laszlo B. Kish},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03088},
year = {2021}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2005.10429, arXiv:2012.02848