A recent line of work motivated by cryptographic applications has studied the complexity of the Lattice Isomorphism Problem (LIP). In this work, we study LIP on self-dual lattices $\cal{L} \subset \mathbb{R}^n$, which appear naturally in many applications. Our main results are a $2^{n/2 + o(n)}$-time randomized algorithm for LIP and a $\mathsf{coNP}$ protocol for LIP on a broad class of self-dual lattices. These results extend recent work on ZLIP, the problem of deciding whether a lattice is isomorphic to $\mathbb{Z}^n$. In particular, the former result extends the $2^{n/2 + o(n)}$-time algorithms for ZLIP of Bennett, Ganju, Peetathawachai, and Stephens-Davidowitz (Eurocrypt, 2023) and of Ducas (Des. Codes Cryptogr., 2024). The latter result extends the $\mathrm{ZLIP} \in \mathsf{coNP}$ result of Hunkenschröder (Math. Prog. Series A, 2024). Our results leverage two key structural properties of self-dual lattices $\cal{L} \subset \mathbb{R}^n$: (1) every such lattice $\cal{L}$ is isomorphic to $\cal{L}_0 \oplus \mathbb{Z}^r$ for some self-dual lattice $\cal{L}_0$ with $λ_1(\cal{L}_0)^2 \geq 2$, and (2) every such lattice $\cal{L}$ has \emph{characteristic vectors}, i.e., there exist vectors $\mathbf{w} \in \cal{L}$ such that for every $\mathbf{v} \in \cal{L}$, $\langle\mathbf{v}, \mathbf{w}\rangle \equiv \langle\mathbf{v}, \mathbf{v}\rangle \pmod{2}$. Our results use a line of work by Elkies and Gaulter on lattices with long shortest characteristic vectors, and can be strengthened assuming a positive answer to a related question of Elkies (Math. Res. Lett., 1995). We also study Permutation Code Equivalence (PCE) on self-dual codes, and we observe that similar structural properties imply a polynomial-time algorithm for PCE on certain such codes. This gives a natural class of codes with large hull for which PCE is easy.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

EMNLP2023:Schema自适应的知识图谱构建
专知会员服务
44+阅读 · 2023年12月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+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 · 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
《人工智能赋能的适应性多功能电磁战》
专知会员服务
12+阅读 · 9月29日
俄乌战场实验室:全面战争如何重塑现代作战
专知会员服务
8+阅读 · 9月29日
2026年美空军协会会议上的无人机系统趋势
专知会员服务
11+阅读 · 9月28日
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
16+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
11+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
9+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
15+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
18+阅读 · 9月22日
相关VIP内容
EMNLP2023:Schema自适应的知识图谱构建
专知会员服务
44+阅读 · 2023年12月3日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+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 · 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