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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
심경아 (국가수리과학연구소)
저널정보
한국정보보호학회 정보보호학회논문지 정보보호학회논문지 제33권 제2호
발행연도
2023.4
수록면
211 - 222 (12page)

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다변수 이차식 기반 암호알고리즘은 양자컴퓨터에 안전하다고 믿어지는 수학적 난제에 기반을 둔 공개키 암호알고리즘 중의 하나로 현재 사용하고 있는 공개키 암호를 대체할 수 있는 양자내성암호 중의 하나이다. NIST 양자내성암호 공모 3라운드 최종 후보 알고리즘으로 선정되었던 다변수 이차식 기반 전자서명 알고리즘 Rainbow의 다중레이어를 사용하는 구조에 대한 진화된 공격이 대두된 후에 단일 레이어를 이용하는 UOV의 구조에 관심이 집중되고 있다. 본 논문에서는 단일 레이어를 갖는 UOV 구조를 유지하면서 일차식의 특별한 구조, 희소 다항식, 랜덤 다항식의 다양한 조합을 통해 비밀키의 길이를 대폭 줄이고, 블록 부분 행렬의 역행렬을 이용하여 선형 시스템의 해를 구하는 방법을 적용한 효율적인 다변수 이차식 기반 전자서명 알고리즘을 제안한다. 제안한 전자서명의 안전성 분석을 통해 안전한 파라미터를 설정하고 각 파라미터에서의 키길이와 서명 길이를 비교 분석한다. 제안한 다변수 이차식 기반 전자서명 알고리즘은 서명의 길이가 양자내성 전자서명 중 가장 짧고, 기존 다변수 이차식 기반 전자서명에 비해 비밀키 길이가 최대 97%의 축소 효과를 가진다.
#Linear equation #multivariate quadratic equation #post-quantum signature #sparse polynomial #UOV

목차

요약
ABSTRACT
I. 서론
II. Preliminaries
III. 효율적인 다변수 이차식 기반 전자서명 제안
IV. 안전성 분석
V. 안전한 파라미터 선택
VI. 결론
References

참고문헌 (25)

참고문헌 신청
W. Shor, “Polynomial-time algorithms for prime factorization and discrete logarithms on a quantum computer”, SIAM J. on Computing, pp. 1484-1509, 1997. google schola A. Kipnis, J. Patarin, and L. Goubin, “Unbalanced Oil and Vinegar signature schemes”, Advances in Cryptology, CRYPTO'99, LNCS 1592, pp. 206-222, 1999. google schola J. Ding and D. Schmidt. “Rainbow, a new multivariable polynomial signature scheme”, Proc. of the International Conference on Applied Cryptography and Network Security, LNCS 3531, pp. 164-175, 2005. google schola M. Bardet, P. Briaud, M. Bros, P. Gaborit, V. Neiger, O. Ruatta, and J-P. Tillich, “An algebraic attack on rank metric code-based cryptosystems”, Advances in Cryptology, EUROCRYPT 2020, Part III, LNCS 12107, pp. 64-93, 2020. google schola M. Bardet, M. Bros, D. Cabarcas, P. Gaborit, R. A. Perlner, D. Smith-Tone, J-P. Tillich, and J. A. Verbel, “Improvements of algebraic attacks for solving the rank decoding and MinRank problems”, Advances in Cryptology, ASIACRYPT 2020, Part I, LNCS 12491, google schola

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