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沙申克·阿格拉瓦尔;文卡塔·科普拉;沃特斯，布伦特

即使使用随机预言，也不可能实现模拟安全的函数加密。 （英语） Zbl 1443.94041号

Beimel，Amos（编辑）等人，《密码学理论》。2018年11月11日至14日在印度帕纳吉举行的TCC 2018第16届国际会议。诉讼程序。第一部分查姆：施普林格。莱克特。注释计算。科学。11239, 659-688 (2018).
摘要：在这项工作中，我们研究了在随机预言模型中实现函数加密（FE）模拟安全性的可行性。我们的主要结果是否定的，因为我们给出了一个即使借助随机预言也不可能实现仿真安全性的功能。{}我们首先给出了模拟安全性的正式定义，该定义明确包含了随机预言。接下来，我们将展示一个无法实现仿真安全性的特定功能。这里，消息被解释为（弱）伪随机函数族的种子，私钥被赋予函数域中的点。在消息\（s）和私钥\（x）上，可以学习\（F（s，x）\）。我们表明，存在一个攻击者，该攻击者进行多项式数量的私钥查询，然后进行没有模拟器的单个密文查询。{}我们的功能和攻击者访问模式与Agrawal、Gorbunov、Vaikuntanathan和Wee的标准模型不可能结果非常匹配[S.Agrawal公司等人，Crypto 2013，Lect。注释计算。科学。8043, 500–518 (2013;Zbl 1311.94065号)]. 他们争论的关键是，没有一个模拟器能够将无限数量的伪随机函数族求值的输出简洁地编程为固定大小的密文。然而，他们的论点不适用于随机预言机设置，因为预言机充当模拟器可以编程的附加信息管道。我们通过建议一个攻击者使用之前发布的密钥解密挑战密文而不使用随机预言机来克服这一障碍，尽管解密算法可能需要它。这需要提前收集大多数有用的随机预言机查询，没有给模拟器太多的编程机会。{}另一方面，我们演示了随机预言在模拟安全中的实用性。仅在给定公钥加密和低深度PRG的情况下，我们展示了如何构建一个FE系统，该系统对于任何进行无限数量的消息查询但先验地进行有限数量的密钥查询的多时间攻击者来说都是模拟安全的。这超越了标准模型中的可能，在标准模型中，只有在密钥和消息查询数量有限的情况下，才能为攻击者实现安全性。我们通过创建一个系统来实现这一点，该系统利用随机预言来获得一键安全性，然后采用先前已知的技术来提高系统的抗查询能力。{}最后，我们询问是否可以为无限数量的消息和密钥实现模拟安全性，但所有密钥查询都是在消息查询之后进行的。我们也证明了在第一个不可能结果上使用不同的扭曲是不可能实现的。
关于整个系列，请参见[Zbl 1402.94005号].

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94A60型 密码学

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Zbl 1311.94065号
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\textit{S.Agrawal}等人，Lect。注释计算。科学。11239、659--688（2018年；Zbl 1443.94041）
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