Pseudo-Random-Function

具有給定鍵的PRF定義為PRG的功能是否為PRG?

  • October 30, 2020

讓 $ G(s)=F_{0^n}(s) $ ( $ 0^n $ 是給 PRF F) 的固定密鑰 $ n∈\mathbb{N} $ 和 $ s∈{0,1}^n $ .

如上所述通過 PRF 定義的 G 是否一定是偽隨機生成器?

我認為它是一個 PRG,因為我們真的不知道什麼是種子 s。但事實是 $ F_{0^n}() $ 眾所周知,讓我懷疑自己。

我不尋求證據,只是直覺或暗示(我確實了解如何證明此類主張,我只是在這種特定情況下沒有得到“抓住”)。

考慮 PRF $ F $ 其中上 $ n $ -位鍵映射 $ n $ -位輸入到 $ 2n $ 位輸出。考慮 $ F’ $ 在哪裡 $ F’_k(x) = F_k(x) $ 如果 $ k \ne 0^n $ 和 $ 0^{2n} $ 否則。

$ G $ 像這樣定義的不一定是 PRG。原因不是區分器可以計算 $ F_{0^n}(x) $ 對於任何 $ x $ 它想要的,因為這對於 PRG 也是如此。原因是 PRF 是一個函式 $ \cal F $ ,並且假設從族中隨機選擇的函式與真正的隨機函式無法區分。所以,正如@fkraiem 回答的那樣,採取任何真正的 PRF $ \cal F $ (假設存在一個這樣的家庭),並替換 $ F_{0^n}\in \cal F $ 具有恆定的功能。

這可能看起來很奇怪,但對於一個隨機選擇的函式,他們機率 $ F_{0^n} $ 被選擇的可以忽略不計,所以 $ \cal F $ 仍然是 PRF(首先嘗試證明這一點)。當然,那麼 $ F_{0^n}(x) $ 對於隨機 $ x $ 很容易與隨機字元串區分開來。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/45132