LWE와 LWR을 이용한 효율적인 다중 비트 암호화 기법
Efficient Multi-Bit Encryption Scheme Using LWE and LWR
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초록
최근 양자 컴퓨터에 대한 개발이 활발히 진행되면서, 기존에 널리 사용되고 있는 RSA와 타원곡선 암호 알고리즘의 안전성에 대한 문제가 제기되고 있다. 이에 대응하기 위하여 미국 표준기술연구원(NIST)은 양자 컴퓨팅 환경에서도 안전한 공개키 암호 기법에 대한 표준화 작업을 진행하고 있다. 대표적인 포스트 양자 암호(post-quantumcryptography, PQC) 기법으로는 격자기반 암호(lattice-based cryptography)가 있으며, NIST의 PQC 표준화 공모에도 다양한 격자기반 암호 기법들이 제안되었다. 이 중 EMBLEM은 기존의 LWE (learning witherrors) 가정을 기반으로 하여 설계된 암호 기법들과는 달리, 더 직관적이고 효율적으로 암/복호화가 가능한 새로운다중 비트 암호화 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 LWR(learning with rounding) 가정을 추가적으로 사용하여 더 효율적으로 동작하는 다중 비트 암호화 기법을 제안한다. 그리고 제안하는 기법의 안전성을 증명하고,EMBLEM 및 R.EMBLEM과의 비교를 통해 효율성을 분석한다.
Abstract
Recent advances in quantum computer development have raised the issue of the security of RSA and elliptic curvecryptography, which are widely used. In response, the National Institute of Standards and Technology(NIST) is working onthe standardization of public key cryptosystem which is secure in the quantum computing environment. Lattice-basedcryptography is a typical post-quantum cryptography(PQC), and various lattice-based cryptographic schemes have beenproposed for NIST’s PQC standardization contest. Among them, EMBLEM proposed a new multi-bit encryption methodwhich is more intuitive and efficient for encryption and decryption phases than the existing LWE-based encryption schemes. In this paper, we propose a multi-bit encryption scheme with improved efficiency using LWR assumption. In addition, weprove the security of our schemes and analyze the efficiency by comparing with EMBLEM and R.EMBLEM.
참고문헌 (17)
- P.W. Shor, "Algorithms for quantum computation: Discrete logarithms and factoring", Proc. of Foundations of Computer Science, pp.124~134 (2004)
- D. Cash, "Bonsai trees, or how to delegate a lattice basis", Proc. of the EUROCRYPT’10, LNCS, 6110, pp.523~552 (2010)
- C. Gentry, "Fully homomorphic encryption using ideal lattics", Proc. of the STOC’09, pp.169~178 (2009)
- M. Abdalla, "Simple functional encryption schemes for inner products", Proc. of the PKC’15, LNCS, 9020, pp.733~751 (2015)
- O. Regev, "On lattices, learning with errors, random linear codes, and cryptography", Proc. of the STOC’05, pp.84~93 (2005)
- B. Applebaum, "Fast cryptographic primitives and circular-secure encryption based on hard learning problems", Proc. of the CRYPTO’09, LNCS, 5677, pp.595~618 (2009)
- M.R. Albrecht, "On the concrete hardness of learning with errors", Journal of Mathematical Cryptology, 9(3), pp.169~203 (2015)
- A. Banerjee, "Pseudorandom functions and lattices", Proc. of the EUROCRYPT’12, LCS, 7237, pp.719~737 (2012)
- J. Alwen, "Learning with rounding, revisited", Proc. of the CRYPTO’13, LNCS, 8042, pp.57~74 (2013)
- A. Bogdanov, "On the hardness of learning with rounding over small modulus", Proc. of the TCC’16, LNCS, 9562, pp.209~224 (2016)
- "NIST Post-Quantum Cryptography standardization"[URL]
- "EMBLEM and R.EMBLEM"[URL]
- Bai,Shi, "Topics in CryptologyCT-RSA 2014", pp.28~47 (2014), Springer International Publishing
- V. Lyubashevsky, "On ideal lattices and learning with errors over rings", Proc. of the EUROCRYPT’10, LNCS, 6110, pp.1~23 (2010)
- S. Bai, "Lattice decoding attacks on binary LWE", Proc. of the ACISP’14, LNCS, 8544, pp.322~337 (2014)
- S. Goldwasser, "Robustness of the learning with errors assumption", ~ (2010)
- D. Hofheinz, "A modular analysis of the fujisaki-okamoto transformation", Proc. of the TCC’17, LNCS, 10677, pp.341~371 (2017)