Post-Quantum-Cryptography
為什麼密碼學中只使用格問題?
那裡有成千上萬個 NP 難題。為什麼只有格問題應用於密碼學?
使問題適合密碼學的因素與使問題 NP-hard 的因素略有不同。
密碼學需要的是平均情況硬度——即,隨機選擇的問題實例對於對手來說應該是“難以解決的”。然而,一些 NP-hard 問題(例如 3SAT)的隨機實例被證明是容易的且機率很高。
格很有趣,因為它的一些平均情況下的難題(例如最短整數解,SIS)允許減少最壞情況下的難題(例如最短獨立向量問題,SIVP)——即解決一個隨機實例問題就像解決另一個問題的最壞情況一樣困難。也沒有針對這些問題的有效量子算法。
此外,格有足夠的底層代數結構,允許基於這些難題建構密碼原語(OWF、Trapdoors、FHE……)——參見 Peikert 的調查。
看
- 1:堆棧溢出
- 2:cs.stackexchange,
- 3:關於基於 P!=NP和假設的密碼學的可能性
- (在 Ajtai 之前)4:A Personal View of Average-Case Complexity(Impagliazzo 1995)。
- 5:平均案例複雜度(Trevisan,Bogdanov)
似乎這是一個懸而未決的問題:“如果我們可以將密碼學建立在 $ P\not= NP $ ”。此外,正如之前的海報所寫,除了格之外還有其他一些問題:多元密碼(J.Patarin 方案)和基於程式碼的問題(McEliece 密碼系統)。