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关于短分布误差模块学习的困难性。 (英语) Zbl 1509.94069号

本文提供了关于带错误学习(LWE)问题的新结果。给定两个正整数(d)和(q),以及Z^d_q中的一个秘密向量(s),LWE(_{d,q,\psi})样本定义为((a,b=q^{-1}\langlea,s\rangle+e\bmod\mathbb{Z}),其中(a)是从(Z^d_ q)上的均匀分布中采样的,(e)是从在(mathbb}R)上的分布(\psi)中采样的误差项。LWE的搜索版本要求恢复任意多个LWE分布样本的秘密。它的决策对等体要求区分LWE样本和从均匀分布(Z^d_q\次T\)中提取的相同数量的样本,其中环面由\(\mathbb{T}=\mathbb{R}/\mathbb2{Z}\)定义。
作者特别关注错误模块学习(M-LWE)问题,该问题类似于LWE,其中整数集(mathbb{Z})被数字域(K\)的代数整数环(R\)取代。整数\(n)表示数字字段的阶数,\(d)表示模秩,\(q)表示模。进一步,设(psi)是场张量积(K_\mathbb{R}=K\otimes_\mathbb{Q}\mathbb{R})上的分布,设R^d_Q中的(s)是秘密向量,其中(R_Q=R/Q-R)。M-LWE\(_{n,d,q,\psi}\)样本由\((a,q^{-1}\langle a,s\rangle+e\bmod R)\)给出,其中\(a)在\(R^d_q\)中是均匀的,\(e)从\(\psi)中采样。搜索版本要求找到任意多个给定的样本,而决策版本要求区分这些样本和均匀随机的样本,其中圆环是。
在本文中,作者提供了三个对具有小秘密和/或误差的M-LWE硬度的主要贡献,即系数由某个正整数(eta\ll-q)限定。第一个是(eta)-M-LWE的计算硬度。第二个是(eta)-M-LWE的伪随机性。作者通过将M-LWE简化为(eta)-M-LWE,为(eta\)-M-LWE的决策版本提供了更复杂的硬度证明。这种减少适用于决策版本,并且它还略微提高了减少的噪声率,因为它不再依赖于样本数(m),而不是第一个贡献。第三个贡献是M-LWE的单向性,误差很小。它关注的是当误差分布在有界元素上均匀而不是高斯时M-SLWE的硬度。

MSC公司:

94A60型 密码学
94A62型 身份验证、数字签名和秘密共享

软件:

FHEW公司;LWE环
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全文: 内政部

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