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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Saber: Module-LWR Based Key Exchange, CPA-Secure Encryption and CCA-Secure KEM

verfasst von : Jan-Pieter D’Anvers, Angshuman Karmakar, Sujoy Sinha Roy, Frederik Vercauteren

Erschienen in: Progress in Cryptology – AFRICACRYPT 2018

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

In this paper, we introduce Saber, a package of cryptographic primitives whose security relies on the hardness of the Module Learning With Rounding problem (Mod-LWR). We first describe a secure Diffie-Hellman type key exchange protocol, which is then transformed into an IND-CPA encryption scheme and finally into an IND-CCA secure key encapsulation mechanism using a post-quantum version of the Fujisaki-Okamoto transform. The design goals of this package were simplicity, efficiency and flexibility resulting in the following choices: all integer moduli are powers of 2 avoiding modular reduction and rejection sampling entirely; the use of LWR halves the amount of randomness required compared to LWE-based schemes and reduces bandwidth; the module structure provides flexibility by reusing one core component for multiple security levels. A constant-time AVX2 optimized software implementation of the KEM with parameters providing more than 128 bits of post-quantum security, requires only 101K, 125K and 129K cycles for key generation, encapsulation and decapsulation respectively on a Dell laptop with an Intel i7-Haswell processor.

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Fußnoten
Literatur
1.
Zurück zum Zitat National Institute of Standards and Technology: SHA-3 Standard: Permutation-Based Hash and Extendable-Output Functions. FIPS PUB 202 (2015) National Institute of Standards and Technology: SHA-3 Standard: Permutation-Based Hash and Extendable-Output Functions. FIPS PUB 202 (2015)
4.
Zurück zum Zitat Alkim, E., Ducas, L., Pöppelmann, T., Schwabe, P.: Post-quantum key exchange - a new hope. In: USENIX Security 2016 (2016) Alkim, E., Ducas, L., Pöppelmann, T., Schwabe, P.: Post-quantum key exchange - a new hope. In: USENIX Security 2016 (2016)
5.
Zurück zum Zitat Alperin-Sheriff, J., Apon, D.: Dimension-preserving reductions from LWE to LWR. Cryptology ePrint Archive, Report 2016/589 (2016) Alperin-Sheriff, J., Apon, D.: Dimension-preserving reductions from LWE to LWR. Cryptology ePrint Archive, Report 2016/589 (2016)
8.
16.
Zurück zum Zitat Bos, J., Ducas, L., Kiltz, E., Lepoint, T., Lyubashevsky, V., Schanck, J.M., Schwabe, P., Stehlé, D.: CRYSTALS - kyber: a CCA-secure module-lattice-based KEM. Cryptology ePrint Archive, Report 2017/634 (2017). http://eprint.iacr.org/2017/634 Bos, J., Ducas, L., Kiltz, E., Lepoint, T., Lyubashevsky, V., Schanck, J.M., Schwabe, P., Stehlé, D.: CRYSTALS - kyber: a CCA-secure module-lattice-based KEM. Cryptology ePrint Archive, Report 2017/634 (2017). http://​eprint.​iacr.​org/​2017/​634
Metadaten
Titel
Saber: Module-LWR Based Key Exchange, CPA-Secure Encryption and CCA-Secure KEM
verfasst von
Jan-Pieter D’Anvers
Angshuman Karmakar
Sujoy Sinha Roy
Frederik Vercauteren
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-89339-6_16