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講演抄録/キーワード
講演名 2022-03-10 14:15
有限体上のトレース写像を用いたSearch Ring-LWE問題への攻撃の再考
高橋朋伽奥村伸也宮地充子阪大IT2021-105 ISEC2021-70 WBS2021-73 RCC2021-80
抄録 (和) NISTによる耐量子計算機暗号の標準化により,格子暗号は脚光を浴びている.Ring-Learning with Error(Ring-LWE)問題は格子暗号を構成する数学問題の1つである.Chen らは整数環$R_q$上のRing-LWE問題を有限体$F_{q^f}$上の問題へ変換し,有限体$F_{q^f}$上の統計的検定による攻撃手法を提案した.これに対し,剰余類の適用により検定回数を,さらに素体$F_q$上で検定を行うことで攻撃に必要なサンプル数を削減する手法が,相対次数$f$が偶数・任意・合成数の場合に分けて提案された.本投稿では検定空間に埋め込む写像に対し準同型定理を適応することにより,さらに効率化した攻撃手法を提案する.実験の結果,最大で$94.6%$の解読時間の削減が確認された.相対次数・モジュラスパラメータ―が大きい場合はさらなる解読時間の削減が見込まれる.さらに各手法の攻撃対象範囲と利用するサンプルの比較,攻撃が特に有効な相対次数についても考察を行う. 
(英) Lattice-based cryptography has attracted a great deal of attention due to the standardization of Post-Quantum Cryptography by NIST. The Ring-Learning with Error (Ring-LWE) problem is one of the mathematical problems in lattice-based cryptosystems.
Chen et al. proposed an attack method by transforming the Ring-LWE problem over $R_q$ to a finite field problem $F_{q^f}$ and then performing statistical tests on $F_{q^f}$. On the other hand, a method to reduce the number of tests by applying cosets, and to reduce the number of samples required for the attack by performing the tests on $F_q$, was proposed separately for the cases where the residue degree $f$ is even, arbitrary, or composite. In this paper, we propose a more efficient attack method by applying the Homomorphism Theorem to the mappings embedded in the test space. Experimental results show that the decoding time can be reduced by up to $94.6%$. Further reduction in decoding time is expected when the residue degree and modulus parameters are large. We compare the scope of the attacks and the samples used by each attack. We also discuss the residue degree to which our attacks are particularly effective.
キーワード (和) 耐量子暗号 / Ring-LWE / 探索攻撃 / トレース写像 / 有限体 / / /  
(英) post-quantum cryptograph / Ring-LWE / search attack / Trace Map / finite field / / /  
文献情報 信学技報, vol. 121, no. 429, ISEC2021-70, pp. 130-137, 2022年3月.
資料番号 ISEC2021-70 
発行日 2022-03-03 (IT, ISEC, WBS, RCC) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
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PDFダウンロード IT2021-105 ISEC2021-70 WBS2021-73 RCC2021-80

研究会情報
研究会 IT ISEC RCC WBS  
開催期間 2022-03-10 - 2022-03-11 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) ISEC・IT・RCC・WBS合同研究会 
テーマ(英) Joint Meeting of ISEC, IT, RCC, and WBS 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 ISEC 
会議コード 2022-03-IT-ISEC-RCC-WBS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 有限体上のトレース写像を用いたSearch Ring-LWE問題への攻撃の再考 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Reconsideration of Attacks on the Search Ring-LWE Problem by Trace Map on Finite Field 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 耐量子暗号 / post-quantum cryptograph  
キーワード(2)(和/英) Ring-LWE / Ring-LWE  
キーワード(3)(和/英) 探索攻撃 / search attack  
キーワード(4)(和/英) トレース写像 / Trace Map  
キーワード(5)(和/英) 有限体 / finite field  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 高橋 朋伽 / Tomoka Takahashi / タカハシ トモカ
第1著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 奥村 伸也 / Shinya Okumura / オクムラ シンヤ
第2著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 宮地 充子 / Atsuko Miyaji / ミヤジ アツコ
第3著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2022-03-10 14:15:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 ISEC 
資料番号 IT2021-105, ISEC2021-70, WBS2021-73, RCC2021-80 
巻番号(vol) vol.121 
号番号(no) no.428(IT), no.429(ISEC), no.430(WBS), no.431(RCC) 
ページ範囲 pp.130-137 
ページ数
発行日 2022-03-03 (IT, ISEC, WBS, RCC) 


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