A Complete Quantum Circuit to Solve the Information Set Decoding Problem

NIST公司 计算机科学 量子计算机 McEliece密码系统 密码系统 密码学 理论计算机科学 标准化 计算机工程 量子算法 密码分析 密码 量子电路 量子纠错 算法 量子 计算机安全 加密 量子力学 物理 操作系统 自然语言处理
作者
Simone Perriello,Alessandro Barenghi,Gerardo Pelosi
标识
DOI:10.1109/qce52317.2021.00056
摘要

Providing strong security margins against cryptanalytic attackers equipped with quantum computers is a major research direction fostered by the US National Institute of Standards and Technology (NIST) Post-quantum Cryptography Standardization process. Among the viable candidates, code-based asymmetric cryptosystems are one of the prominent approaches. In this work, we propose the first fully detailed quantum circuit to compute the solution to the Information Set Decoding problem, the main cryptanalytic tool against such cryptosystems. We evaluate the cryptanalytic effort with our circuit design on actual parameters from cryptosystems admitted to the final stage of the NIST standardization process and compare it with the previous conservative asymptotic estimates. We show that the actual computational effort of our solution is smaller than the one estimated via asymptotics by a factor of 2 4 . We also perform a comparison of our results with the quantum-computational effort of breaking the AES cipher, following the guidelines of the US NIST in evaluating the security of the ciphers. To do this, we translate our design on gates of the Clifford+T gate set only, one of the most promising candidate for fault-tolerant quantum computation, and report that the parameter choices for Classic McEliece and BIKE, two candidates admitted to the final round of the NIST standardization process provide an adequate security margin with respect to our ISD solution technique.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李嘉发布了新的文献求助10
刚刚
星辰大海应助123456xq采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
2秒前
细心行云发布了新的文献求助10
6秒前
孙崇发布了新的文献求助10
6秒前
zsy完成签到,获得积分10
7秒前
时光发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Christina完成签到,获得积分10
8秒前
CodeCraft应助荷戟执子手采纳,获得10
9秒前
9秒前
Jin应助gy采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
yxr0315发布了新的文献求助10
11秒前
Christina发布了新的文献求助30
13秒前
Siwen发布了新的文献求助10
13秒前
Bigbark关注了科研通微信公众号
13秒前
关山发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
欢喜寄云发布了新的文献求助10
16秒前
小可发布了新的文献求助10
17秒前
太阳完成签到,获得积分10
18秒前
21秒前
23秒前
25秒前
26秒前
zyyyy发布了新的文献求助10
26秒前
Hang发布了新的文献求助10
27秒前
Bigbark发布了新的文献求助10
28秒前
慶1发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
舞非昔羽关注了科研通微信公众号
29秒前
源儿完成签到,获得积分10
29秒前
jekin发布了新的文献求助10
30秒前
yxr0315完成签到,获得积分10
30秒前
张张张发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
3X3 Basketball: Everything You Need to Know 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2386871
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2093376
关于积分的说明 5267736
捐赠科研通 1820006
什么是DOI,文献DOI怎么找? 907922
版权声明 559236
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484967