Adding Distributed Decryption and Key Generation to a Ring-LWE Based CCA Encryption Scheme

We show how to build distributed key generation and distributed decryption procedures for the LIMA Ring-LWE based post-quantum cryptosystem. Our protocols implement the CCA variants of distributed decryption and are actively secure (with abort) in the case of three parties and honest majority. Our protocols make use of a combination of problem specific MPC protocols, generic garbled circuit based MPC and generic Linear Secret Sharing based MPC. We also, as a by-product, report on the first run-times for the execution of the SHA-3 function in an MPC system

Adding Distributed Decryption and Key Generation to a Ring-LWE Based CCA Encryption Scheme

status: publishe

Interpolation Cryptanalysis of Unbalanced Feistel Networks with Low Degree Round Functions

Arithmetisierungs-Orientierte Symmetrische Primitive (AOSPs) sprechen das bestehende Optimierungspotential bei der Auswertung von Blockchiffren und Hashfunktionen als Bestandteil von sicherer Mehrparteienberechnung, voll-homomorpher Verschlüsselung und Zero-Knowledge-Beweisen an. Die Konstruktionsweise von AOSPs unterscheidet sich von traditionellen Primitiven durch die Verwendung von algebraisch simplen Elementen. Zusätzlich sind viele Entwürfe über Primkörpern statt über Bits definiert. Aufgrund der Neuheit der Vorschläge sind eingehendes Verständnis und ausgiebige Analyse erforderlich um ihre Sicherheit zu etablieren. Algebraische Analysetechniken wie zum Beispiel Interpolationsangriffe sind die erfolgreichsten Angriffsvektoren gegen AOSPs. In dieser Arbeit generalisieren wir eine existierende Analyse, die einen Interpolationsangriff mit geringer Speicherkomplexität verwendet, um das Entwurfsmuster der neuen Chiffre GMiMC und ihrer zugehörigen Hashfunktion GMiMCHash zu untersuchen. Wir stellen eine neue Methode zur Berechnung des Schlüssels basierend auf Nullstellen eines Polynoms vor, demonstrieren Verbesserungen für die Komplexität des Angriffs durch Kombinierung mehrere Ausgaben, und wenden manche der entwickelten Techniken in einem algebraischen Korrigierender-Letzter-Block Angriff der Schwamm-Konstruktion an. Wir beantworten die offene Frage einer früheren Arbeit, ob die verwendete Art von Interpolationsangriffen generalisierbar ist, positiv. Wir nennen konkrete empfohlene untere Schranken für Parameter in den betrachteten Szenarien. Außerdem kommen wir zu dem Schluss dass GMiMC und GMiMCHash gegen die in dieser Arbeit betrachteten Interpolationsangriffe sicher sind. Weitere kryptanalytische Anstrengungen sind erforderlich um die Sicherheitsgarantien von AOSPs zu festigen