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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

Decryption Failure Is More Likely After Success

verfasst von : Nina Bindel, John M. Schanck

Erschienen in: Post-Quantum Cryptography

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

The user of an imperfectly correct lattice-based public-key encryption scheme leaks information about their secret key with each decryption query that they answer—even if they answer all queries successfully. Through a refinement of the D’Anvers–Guo–Johansson–Nilsson–Vercauteren–Verbauwhede failure boosting attack, we show that an adversary can use this information to improve his odds of finding a decryption failure. We also propose a new definition of \(\delta \)-correctness, and we re-assess the correctness of several submissions to NIST’s post-quantum standardization effort.

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Anhänge
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Fußnoten
2
The term “rigid” is due to Bernstein and Persichetti. See [4, Section 6].
 
3
A slight modification is necessary, as the IND-CCA decryption oracle gives special treatment to the challenge ciphertext.
 
4
The constant 100 is arbitrary. Our software can produce an optimized value if needed.
 
5
Note that our analysis should roughly coincide with the one-shot failure probability when \(u=v=1\). We expect some discrepancy due to our treatment of \(e_3\) and the fact that we fix an estimate, \(\alpha \), for the norm of the secret. In contrast, the one-shot failure probabilities are averaged over all keys.
 
Literatur
2.
Zurück zum Zitat Becker, A., Ducas, L., Gama, N., Laarhoven, T.: New directions in nearest neighbor searching with applications to lattice sieving. In: Krauthgamer, R. (ed.) 27th SODA, pp. 10–24. ACM-SIAM, January 2016 Becker, A., Ducas, L., Gama, N., Laarhoven, T.: New directions in nearest neighbor searching with applications to lattice sieving. In: Krauthgamer, R. (ed.) 27th SODA, pp. 10–24. ACM-SIAM, January 2016
5.
Zurück zum Zitat D’Anvers, J.-P., Guo, Q., Johansson, T., Nilsson, A., Vercauteren, F., Verbauwhede, I.: Decryption failure attacks on IND-CCA secure lattice-based schemes. In: Lin, D., Sako, K. (eds.) PKC 2019. LNCS, vol. 11443, pp. 565–598. Springer, Cham (2019). https://doi.org/10.1007/978-3-030-17259-6_19 D’Anvers, J.-P., Guo, Q., Johansson, T., Nilsson, A., Vercauteren, F., Verbauwhede, I.: Decryption failure attacks on IND-CCA secure lattice-based schemes. In: Lin, D., Sako, K. (eds.) PKC 2019. LNCS, vol. 11443, pp. 565–598. Springer, Cham (2019). https://​doi.​org/​10.​1007/​978-3-030-17259-6_​19
7.
Zurück zum Zitat D’Anvers, J.P., Rossi, M., Virdia, F.: (One) failure is not an option: Bootstrapping the search for failures in lattice-based encryption schemes. Cryptology ePrint Archive, Report 2019/1399. EUROCrypt2020 (2019). https://eprint.iacr.org/2019/1399 D’Anvers, J.P., Rossi, M., Virdia, F.: (One) failure is not an option: Bootstrapping the search for failures in lattice-based encryption schemes. Cryptology ePrint Archive, Report 2019/1399. EUROCrypt2020 (2019). https://​eprint.​iacr.​org/​2019/​1399
12.
Zurück zum Zitat Fujisaki, E., Okamoto, T.: Secure integration of asymmetric and symmetric encryption schemes. J. Cryptol. 26(1), 80–101 (2013) Fujisaki, E., Okamoto, T.: Secure integration of asymmetric and symmetric encryption schemes. J. Cryptol. 26(1), 80–101 (2013)
14.
Zurück zum Zitat Gentry, C., Peikert, C., Vaikuntanathan, V.: Trapdoors for hard lattices and new cryptographic constructions. In: Ladner, R.E., Dwork, C. (eds.) 40th ACM STOC, pp. 197–206. ACM Press, May 2008 Gentry, C., Peikert, C., Vaikuntanathan, V.: Trapdoors for hard lattices and new cryptographic constructions. In: Ladner, R.E., Dwork, C. (eds.) 40th ACM STOC, pp. 197–206. ACM Press, May 2008
15.
23.
Zurück zum Zitat Regev, O.: On lattices, learning with errors, random linear codes, and cryptography. In: Gabow, H.N., Fagin, R. (eds.) 37th ACM STOC, pp. 84–93. ACM Press, May 2005 Regev, O.: On lattices, learning with errors, random linear codes, and cryptography. In: Gabow, H.N., Fagin, R. (eds.) 37th ACM STOC, pp. 84–93. ACM Press, May 2005
Metadaten
Titel
Decryption Failure Is More Likely After Success
verfasst von
Nina Bindel
John M. Schanck
Copyright-Jahr
2020
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-44223-1_12