Negligible

可忽略函式的性質

  • March 13, 2018

假設 $ \mu(n) $ 是一個可忽略的函式,這意味著對於每個 $ c>0 $ 有一些 $ N $ 這樣對於所有人 $ n>N $ 它認為 $ \mu(n)\leq n^{-c} $ .

現在,假設某些加密方案、簽名方案或某些密碼原語通常有一個“錯誤”(區分錯誤、偽造錯誤等) $ \mu(n) $ . 想像一下,現在我想設置我的原語,使這個錯誤不大於 $ 2^{-80} $ . 如果我有明確的表達 $ \mu(n) $ (如果我閱讀給定原語的安全證明,很可能就是這種情況)然後我會解決不等式 $ \mu(n)\leq 2^{-80} $ 為了 $ n $ . 在實踐中(儘管不一定如此),可忽略的函式看起來很像指數 $ 2^{-n} $ ,所以我們知道這 $ n $ 將是多項式 $ 80 $ 因此它不會太大。

現在想想一般情況。假設我想找到一些 $ n $ 這樣 $ \mu(n)\leq 2^{-\kappa} $ 對於一些 $ \kappa $ ,讓我們表示這樣的最小值 $ n $ 由 $ n(\kappa) $ . 我們知道這樣的價值必須存在,因為 $ \mu $ 趨於零 $ n $ 接近無窮大。此外,由於 $ \mu $ 可以忽略不計,對定義的直覺說 $ n(\kappa) $ 不應該太大 $ \kappa $ (例如,如果 $ \mu(n) = 2^{-n} $ 然後 $ n(\kappa) = \kappa $ )。 我的問題是:我們如何實際證明這一點?

這是我的問題,從上面的動機中提取:

讓 $ \mu $ 是一個可忽略的函式,並且讓 $ n(\kappa) $ 做最小的 $ n $ 這樣 $ \mu(n)\leq 2^{-\kappa} $ . 證明 $ n(\kappa) $ 不會增長太快 $ \kappa\to\infty $ .

部分問題需要準確說明“太快”的含義。我會喜歡一些像“ $ n(\kappa) $ 是多項式在 $ \kappa $ “,但我不確定如何證明這一點。

我相信這個屬性很重要,因為這是我們選擇可忽略函式的原因之一(除了在多項式的加法和乘法上是封閉的):它允許我們在不增加太多安全參數的情況下獲得小的錯誤機率。

歡迎對此提出任何見解。

功能 $ n^{-\log(n)}=2^{-\log(n)^2} $ 可以忽略不計,但是 $ n(\kappa) $ 因為它是 $ 2^{\sqrt{\kappa}} $ 這不是多項式 $ \kappa $ .

如果我們看一下函式 $ \mu_c(n)=n^c $ , 他們的 $ n_c(\kappa) $ 是 $ 2^\frac{\kappa}{c} $ , 因此,如果 $ \mu $ 可以忽略不計,它的 $ n(\kappa) $ 必須小於那些(至少足夠大 $ \kappa $ ,這沒關係,因為你要求漸近線)。這意味著 $ n(\kappa) $ 是次指數的,即 $ n(\kappa)=2^{o(\kappa)} $ .

像這樣的功能 $ f(n) = 2^{-n^{0.01}} $ 可以忽略不計,但如果你想得到 $ f(n) < 2^{-\kappa} $ 對於此功能,您需要設置 $ n > \kappa^{100} $ . 所以一般來說,你可以製作可以忽略不計的功能,需要 $ n(\kappa) = n^c $ 對於任何 $ c $ 你喜歡。

我相當確定 $ n(\kappa) $ 應該總是多項式,但沒有證明。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/56319