Design and Cryptanalysis of MPC/FHE-friendly Symmetric-key Primitives

MPC/FHE 友好的对称密钥原语的设计和密码分析

• 批准号: 22K21282
• 负责人: リュウ フカン
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K21282/
• 关键词: プライバシー保護; MPC; FHE; 共通鍵暗号; 代数攻撃; 代数度評価技術; 有限体

令和4年度にマルチパーチ計算（MPC）向けの共通鍵暗号LowMCの安全性に関する研究に大きな進歩を遂げた。LowMCの安全性をより深く理解するために、部分非線形層という新しい構造に対して新しい解析技術を開発しなければならない。この問題に対して、代数中間一致攻撃という新しい解析技術を提案した。前の代数技術と比べ、この技術はより良い時間と空間のトレードオフをもたらすことができて、LowMCの多くの重要なパラメーターの安全性マージンが更に少なくなり、特にあるパラメーターを初めて破ることもできた。この成果はトップ国際会議ASIACRYPT2022で発表した。多くのFHE向けの共通鍵暗号は大きい有限体で定義された。しかし、このような有限体に対する専用の解析技術が僅かであるため、設計者は未知の脆弱性を見落とす可能性が高くなる。大きい有限体での完全準同型暗号(FHE)向けの共通鍵暗号Chaghriに対して、汎用かつ高速な代数度評価技術「coefficient grouping」を開発し、Chaghriを実際の計算量で破ることをはじめて示した。具体的には、Chaghriの代数度が指数関数的増加ではなく線形関数的増加であることを明らかにした。前の代数度評価技術と比べ、「coefficient grouping」は線形時間でよりタイトな代数度の上界を計算することができる一方、汎用な暗号構造にも応用できる。この結果はトップ国際会議EUROCRYPT2023で発表した。

Make and 4 year に マ ル チ パ ー チ calculation (MPC) to け の common key cipher LowMC の security に masato す る research に big き な into step を hence げ た. LowMC の security を よ り deeper understanding す く る た め に, part of the nonlinear layer と い う new し い tectonic に し seaborne て new し い parsing techniques を open 発 し な け れ ば な ら な い. The <s:1> problem に against て, algebraic intermediate agreement attack と う う new <s:1> analysis technology を proposal た た. の algebra before technology と than べ, こ の technology は よ い り good time と space の ト レ ー ド オ フ を も た ら す こ と が で き て, LowMC の く more important な の パ ラ メ ー タ ー の security マ ー ジ ン が more に less な く な り, に あ る パ ラ メ ー タ ー を early め て broken る こ と も で き た. The results of the トップ international conference ASIACRYPT2022 were announced at で た. The common key code for multiple く and <s:1> FHE to け and <s:1> is used, and the で definition of large <s:1> and <s:1> finite bodies is used された. し か し, こ の よ う な limited body に す seaborne る 専 analytical technology with の が only か で あ る た め, designers は の unknown vulnerability を see fall と likely が す く な る. Big き い limited body で の completely must sign (FHE) with type to け の common key cipher Chaghri に し seaborne て, domestic か つ high-speed な algebraic degree evaluation 価 technology "coefficient grouping" を open 発 し, Chaghri を be interstate の computation で broken る こ と を は じ め て in し た. Specific に は, Chaghri の degree of algebra が index number of masato raised で は な く linear masato several rights added で あ る こ と を Ming ら か に し た. の algebraic degree evaluation before 価 technology と than べ, "coefficient grouping" は linear time で よ り タ イ ト な algebraic degree of upper bound の を computing す る こ と が で き る party, domestic な cipher structure に も 応 with で き る. The results of the <s:1> トップ international conference EUROCRYPT2023で were announced at た.

项目成果

Santanu Sarkar/Indian Institute of Technology Madras(インド)

Santanu Sarkar/印度马德拉斯理工学院（印度）

Willi Meier/FHNW(スイス)

威利·梅尔/FHNW（瑞士）

Gaoli Wang/East China Normal University(中国)

王高丽/华东师范大学（中国）

Analysis of RIPEMD-160: New Collision Attacks and Finding Characteristics with MILP

• DOI: 10.1007/978-3-031-30634-1_7
• 发表时间: 2023
• 期刊: IACR Cryptol. ePrint Arch.
• 作者: Fukang Liu;Gaoli Wang;Santanu Sarkar;Ravi Anand;W. Meier;Yingxin Li;Takanori Isobe

Coefficient Grouping: Breaking Chaghri and More

• DOI: 10.1007/978-3-031-30634-1_10
• 发表时间: 2022
• 期刊: IACR Cryptol. ePrint Arch.
• 作者: Fukang Liu;Ravi Anand;Libo Wang;W. Meier;Takanori Isobe