Cryptanalysis

兩個 LWE 類型樣本的計算不可區分性

  • April 14, 2022

考慮區分多項式多個樣本的問題 $$ \begin{equation} (x, b, As + e) \text{or}\left(x, b, ~Ax + b\cdot(As + e) + e’\right). \end{equation} $$

這裡, $ A $ 是一個公共矩陣並且 $ s $ 是一個隨機均勻選擇的秘密向量。 $ e $ 和 $ e’ $ 是高斯誤差。 $ x $ 和 $ b $ 隨機均勻採樣。

不同物體的尺寸為:

$$ \begin{align} b &\in {0, 1}, \ x &\in \mathbb{Z}{q}^{n}, \ s &\in \mathbb{Z}{q}^{n}, \ A &\in \mathbb{Z}{q}^{m \times n}, \ e, e’ &\in \mathbb{Z}{q}^{m}, \ \end{align} $$

$ q \geq 2 $ 是一個素數。


當我們給定多項式許多樣本時,這兩種情況(在計算上)是否無法區分?我認為它們是,但我無法將它們與猜想聯繫起來。

請注意,通過 LWE,

$$ \begin{equation} (x, b, As + e) \text{and}\left(x, b, u\right), \end{equation} $$ 在計算上無法區分,因此 $$ \begin{equation} (x, b, ~Ax + b\cdot(As + e) + e’) \text{and}\left(x, b, ~Ax + b\cdot u + e’\right). \end{equation} $$

$ u $ 是一個均勻隨機的樣本。但是,我無法將我的案例簡化為 LWE。

可以輕易分辨 $ (x,0,u) $ 從 $ (x,0,Ax+e’) $ 通過減去 $ Ax $ 從第三個條目開始,看看這些條目看起來是均勻的還是高斯的。

區分 $ (x,1,u) $ 從 $ (x,1,A(x+s)+(e+e’)) $ 是一個標準的 LWE 問題(注意 $ e+e’ $ 是變異數的總和 $ e $ 和 $ e’ $ .

因此樣本與 $ b=0 $ 是微不足道的,樣本與 $ b=1 $ 估計不是。取多項式許多樣本幾乎肯定會給出至少一個 $ b=0 $ 因此,讓我們可以簡單地區分。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/99674