Атака на восстановление квантового ключа

Атака на восстановление квантового ключа

Никита Шахулов

Все больше внимания уделяется квантовой безопасности легких блочных шифров. Однако, существующие квантовые атаки на облегченные блочные шифры сосредоточены только на квантовом исчерпывающем поиске, в то время как квантовые атаки, в сочетании с классическими методами криптоанализа, не были хорошо изучены. В этой статье мы изучаем атаку на восстановление квантового ключа с использованием алгоритма квантового усиления амплитуды в модели Q1.

Атака на восстановление квантового ключа

Никита Шахулов

© Никита Шахулов, 2021

ISBN 978-5-0055-4887-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Исследования Атак квантового восстановления ключа

Абстрактный

Квантовая безопасность легких блочных шифров привлекает все больше внимания.

Однако существующие квантовые атаки на легкие блочные шифры сосредоточены только на квантовом исчерпывающем поиске, в то время как квантовые атаки в сочетании с классическими методами криптоанализа изучены недостаточно. В этой статье мы изучим атаку квантового восстановления ключа на SIMON32 / 64 с использованием алгоритма квантового амплитудного усиления в модели Q1. Сначала я повторно проанализирую сложность квантовой схемы квантового исчерпывающего поиска на SIMON32 / 64. Я более точно оценю количество ворот Клиффорда и уменьшаем количество Т-ворот. Кроме того, T-образная и полная глубина уменьшены из-за наших незначительных изменений. Затем, используя в качестве отличителя четыре дифференциала, данные Бирюковым в FSE 2014, я проверю атаку восстановления квантового ключа на 19-раундовой SIMON32 / 64. Я рассматриваю две фазы атаки восстановления ключа как два экземпляра QAA по отдельности, а первый экземпляр QAA состоит из четырех экземпляров sub-QAA. Затем я проектирую квантовую схему этих двух экземпляров QAA и оцениваю соответствующую им сложность квантовой схемы. Я пришёл к выводу, что квантовая схема моей атаки с квантовым восстановлением ключа ниже, чем квантовый исчерпывающий поиск. Моя работа в первую очередь изучает квантовую специализированную атаку на SIMON32 / 64. И это первая работа по изучению сложности квантовых специализированных атак с точки зрения сложности квантовых схем, которая представляет собой более детальный анализ сложности квантовых специализированных атак. Я проектирую квантовую схему этих двух экземпляров QAA и оцениваю соответствующую им сложность квантовой схемы.