Grover's algorithm gives an optimal quadratic query advantage for black-box search. In cryptanalysis, however, the search often comes with additional probabilistic advice over the candidates, frequently of product form, e.g. from side-channel leakage on independent key coordinates. Classically, guessing in likelihood order is optimal in expectation. In the quantum setting, Montanaro showed how to achieve an optimal expected query complexity, beating plain Grover on every non-uniform advice distribution (up to a constant overhead factor). What has been missing so far is a finite-size method for evaluating the quantum-classical guessing-moment separation induced by a given advice distribution. We provide such a method for product-distribution advice, thereby sharpening the previous entropy-based estimate of Bashiri et al. We reduce the classical and quantum guessing moments to functionals of the one-dimensional surprisal distribution, obtained for product advice by convolving the per-coordinate surprisal laws. When the surprisals lie on a common arithmetic grid (the commensurate case), the logarithmic moments and hence the speedup exponent can be evaluated as finite sums without discretization error; exponential tilting makes this computation numerically stable. For general product advice, we discretize the surprisals onto a common grid and derive an a-posteriori bound on the resulting binning error. We apply the framework to cold-boot leakage on seeds and block-cipher keys, to template-attack posteriors, and to synthetic i.i.d. Bernoulli posteriors calibrated to average residual ranks reported for Keccak side-channel attacks on ML-KEM and ML-DSA. The resulting exponents substantially exceed 2 in several skewed-advice settings, reaching 3.92 for cold-boot advice and 3.12 in the synthetic models, and include cases where the previous entropy-based bound did not establish an exponent above 2.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【泡泡点云时空】PointConv: 3D点云的深度卷积网络
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年6月12日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《面向国防领域的大语言模型基准测试与适配》
专知会员服务
16+阅读 · 10月28日
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
18+阅读 · 10月24日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员