RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Дискретный анализ и исследование операций // Архив

Дискретн. анализ и исслед. опер., 2023, том 30, выпуск 3, страницы 5–42 (Mi da1325)

Оценки сложности реализации квантового криптоанализа постквантовых криптосистем, основанных на решётках

А. О. Бахарев

Новосибирский гос. университет, ул. Пирогова, 2, 630090 Новосибирск, Россия

Аннотация: В силу развития квантовых вычислений возникает необходимость в разработке и анализе криптосистем, устойчивых к атакам с использованием квантового компьютера  — алгоритмов постквантовой криптографии. Стойкость многих известных постквантовых криптосистем, основанных на теории решёток, базируется на сложности решения проблемы нахождения кратчайшего вектора в решетке (SVP). В настоящей статье разработана и описана модель квантового оракула из алгоритма Гровера для реализации гибридного квантово-классического алгоритма на основе GaussSieve, который может быть использован для атак на криптосистемы, стойкость которых зависит от решения задачи SVP. Получены выражения для верхних оценок числа кубитов и глубины схемы двух реализаций предложенной модели квантового оракула: минимизирующей число кубитов и минимизирующей глубину схемы. Проанализирована сложность реализации предложенной модели квантового оракула для атаки на постквантовые криптосистемы, основанные на решётках и являющиеся финалистами конкурса постквантовой криптографии NIST. Табл. 6, ил. 12, библиогр. 34.

Ключевые слова: квантовый поиск, криптография с открытым ключом, криптография на решётках, постквантовая криптография, алгоритм Гровера, квантовые вычисления.

УДК: 519.7

Статья поступила: 18.11.2022
Переработанный вариант: 21.03.2023
Принята к публикации: 03.04.2023

DOI: 10.33048/daio.2023.30.756



© МИАН, 2024