Рейтинг:7

Разница между общими групповыми моделями

флаг st

Я пытаюсь понять разницу между (классической) общей моделью группы, как она описана Shoup [Покупать] и несколько ограниченная общая групповая модель, описанная Шнорром и Якобссоном в [SJ00]. Для ясности я собираюсь дать определение двух моделей. Для этого я использую пояснения из статьи [BL19]. В обоих случаях у нас есть мультипликативная циклическая группа $G = \langle g \rangle$ порядка $р$. (GGM = общая групповая модель)

  1. Общая групповая модель Шупа

С $G$ изоморфен $\mathbb{Z}_p$, мы можем выбрать случайное инъективное отображение $\tau: \mathbb{Z}_p \rightarrow \mathbb{G}$, куда $\mathbb{G}$ это набор битовых строк длины $l \ (2^l \geq p)$ и мы кодируем дискретный журнал элемента группы вместо самого элемента группы. Основная идея заключается в том, что карта $\тау$ не обязательно должен быть гомоморфизмом групп. GGM предполагает, что злоумышленник не имеет доступа к конкретному представлению элементов группы. Вместо этого противнику предоставляется доступ к оракулу, параметризованному $\тау$, который косвенно вычисляет групповые операции в $G$. Точнее, для входа $(a,b) \in \mathbb{G} \times \mathbb{G}$ оракулы действуют следующим образом $ Mult(a,b) = \tau(\tau^{-1}(a) + \tau^{-1}(b)), \ Inv(a) = \tau(-\tau^{-1 }(а))$. Замечаем, что у противника нет доступа к карте $\тау$ сам.

  1. GGM Шнорра и Якобсена на основе столкновений

Данные общего алгоритма разбиваются на групповые элементы из $G$ и внегрупповые данные. Общий шаг - это $mexp: \mathbb{Z}^d_q \times G^d \mapsto G, (\underline{a}, (f_1,...,f_d)) \mapsto \prod_{i=1}^d f_i^{ а_я}$. Формальное определение: Общий алгоритм представляет собой последовательность $t$ общие шаги; На время $1 \leq t' < t$, алгоритм принимает входные данные как $f_1,...,f_{t'}$, куда $(a_1,...,a_{i-1}) \in \mathbb{Z}^{i-1}_p$ зависит произвольно от i, негруппового элемента и множества $CO_{i-1} := \lbrace (j,k) | f_j = f_k, 1 \leq j <k \leq i-1 \rbrace $ предыдущих «столкновений» группы.

Основное отличие состоит в том, что злоумышленник в модели Шоупа получает прямой доступ к $\тау(г)$ для любого группового элемента, являющегося результатом любого универсального группового запроса. В то время как злоумышленник во второй модели может только косвенно ссылаться на ранее вычисленные элементы группы, отправив запрос $(a_i, ..., a_{i-1}) \in \mathbb{Z}_p^{i-1}$ к общему групповому оракулу. Но эти два определения кажутся мне настолько разными, что я был бы очень признателен, если бы кто-нибудь помог мне указать на различия и сходства. В частности, я хотел бы понять преимущества доказательств безопасности в модели Шоупа по сравнению с доказательствами безопасности в модели Шнорра.

Спасибо заранее!

Рейтинг:2
флаг cn

Обе модели имеют одинаковую «вычислительную мощность»: вы можете построить $Мульт$, и $Inv$ рутины с $mexp$, и вы можете построить $mexp$ с $Мульт$ (используя алгоритм квадрата и умножения).

Мы можем думать, что во второй модели противник имеет доступ к реальному значению элемента, но может использовать его для повышения эффективности, поскольку коэффициенты $f_i$ не может зависеть от этих значений (за исключением случаев, когда обнаруживается равенство, как в первой модели).

Для меня единственными отличиями являются неоднородность второй модели (вторая модель кажется мне схемой, в отличие от первой, которая больше похожа на машину Тьюринга с оракулом) и временная сложность:

Вы не можете легко сравнить временную сложность двух алгоритмов в обеих моделях, потому что некоторые операции (например, возведение в степень) во второй модели рассматриваются намного быстрее, чем в первой. Таким образом, вероятно, нижние границы с первой моделью будут больше/лучше (и по-прежнему актуальны, насколько я знаю, на практике выполняются операции с эллиптическими кривыми).

einsteinwein avatar
флаг st
Спасибо за Ваш ответ. Похоже, что эти две модели (в некоторой степени) эквивалентны. Было бы неправильно так говорить?
Ievgeni avatar
флаг cn
Мне это не кажется оскорбительным (в том смысле, что каждый алгоритм в одной из моделей имеет «эквивалентный» алгоритм во второй).

Ответить или комментировать

Большинство людей не понимают, что склонность к познанию нового открывает путь к обучению и улучшает межличностные связи. В исследованиях Элисон, например, хотя люди могли точно вспомнить, сколько вопросов было задано в их разговорах, они не чувствовали интуитивно связи между вопросами и симпатиями. В четырех исследованиях, в которых участники сами участвовали в разговорах или читали стенограммы чужих разговоров, люди, как правило, не осознавали, что задаваемый вопрос повлияет — или повлиял — на уровень дружбы между собеседниками.