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01-04-2021 | Issue 4/2021

Quantum Information Processing 4/2021

Quantum forgery attacks on COPA, AES-COPA and marble authenticated encryption algorithms

Journal:
Quantum Information Processing > Issue 4/2021
Authors:
Yinsong Xu, Wenjie Liu, Wenbin Yu
Important notes

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The classic forgery attacks on COPA, AES-COPA and Marble authenticated encryption algorithms need to query about \({2^{n/2}}\) times, and their success probability is not high. To solve this problem, the corresponding quantum forgery attacks on COPA, AES-COPA and Marble authenticated encryption algorithms are presented. In the quantum forgery attacks on COPA and AES-COPA, we use Simon’s algorithm to find the period of the tag generation function in COPA and AES-COPA by querying in superposition, and then generate a forged tag for a new message. In the quantum forgery attack on Marble, Simon’s algorithm is used to recover the secret parameter L, and the forged tag can be computed with L. Compared with classic forgery attacks on COPA, AES-COPA and Marble, our attack can reduce the number of queries from \(O({2^{n/2}})\) to O(n) and improve success probability close to 100%.

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