清華新聞網(wǎng)1月8日電 由國際密碼學(xué)會（International Association for Cryptologic Research，IACR）主辦的2023年亞洲密碼會議（ASIACRYPT，簡稱亞密會）近日在中國廣州舉行。大會評選出兩篇最佳論文，其中一篇全部由清華大學(xué)王小云院士團隊完成，作者包括高等研究院副研究員王安宇（通訊作者）、喻楊和王小云院士，博士生江鍇杰、劉國霄和本科生羅橫溢；另外一篇由王小云院士團隊骨干成員喻楊（通訊作者）與兩位國際密碼專家托馬斯·艾斯比托（Thomas Espitau）和亞歷山大·沃萊特（Alexandre Wallet）合作完成。兩篇最佳論文因在后量子密碼算法設(shè)計與后量子密碼數(shù)學(xué)難題等價性證明方面的杰出貢獻而獲此榮譽。
1994年，彼得·秀爾（Peter Shor）提出了可在多項式時間內(nèi)完成大整數(shù)分解的量子算法，標志著已被廣泛使用的RSA公鑰密碼算法在真正的量子計算機算力下將不再安全。盡管目前的量子計算機進展還未能夠影響實際應(yīng)用中的RSA的安全性，但抗量子計算機攻擊的公鑰密碼已經(jīng)在國際密碼領(lǐng)域提前部署并成為目前以及未來較長時間內(nèi)國際主流密碼研究方向。早在2006年，王小云院士就帶領(lǐng)團隊轉(zhuǎn)向最有潛力的抗量子計算攻擊的密碼領(lǐng)域——高維格密碼的研究。團隊從抗量子計算機攻擊的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)難題入手，通過十多年的積累，取得了多項國際同行認可的工作，特別是在高維格密碼設(shè)計理論與高維格數(shù)學(xué)難題SVP等研究方面取得了系列優(yōu)秀成果。美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）于2016年啟動了在全球征集第一批后量子密碼標準的評選工作，在6年的標準競賽過程中，后量子密碼算法的實用化設(shè)計水平有了較大提升，國際三大密碼會議總計發(fā)表了7個后量子實用化算法。其中喻楊以通訊作者與國際專家合作設(shè)計了MITAKA簽名（EUROCRYPT 2022）、提出安全而高效的格簽名設(shè)計技術(shù)（CRYPTO 2022），以第一作者提出緊致gadget陷門技術(shù)（CRYPTO 2023），以上三項格密碼算法設(shè)計工作在安全性與有效性等方面綜合指標均到達國際領(lǐng)先水平。
亞密會最佳論文獎證書
本次亞密會最佳論文“Zn上隨機性和自同構(gòu)問題探索”（Exploiting the Symmetry of ZnRandomization and the Automorphism Problem）針對整數(shù)格（即同構(gòu)于Zn的格） 提出了一種隨機化的歸約框架，并得到了一系列全新的歸約結(jié)果。該工作證明了在隨機歸約的意義下，求解整數(shù)格與Zn之間的同構(gòu)與求解一個整數(shù)格的非平凡自同構(gòu)是等價的，揭示了整數(shù)格的高度對稱性與其計算困難問題之間存在著深刻的內(nèi)在聯(lián)系。研究首次證明了整數(shù)格最短向量問題與最短特征向量問題的等價性、最短向量問題與常數(shù)因子最短向量問題的等價性等結(jié)果，拓展了人們對于整數(shù)格計算困難問題的認知，并為格的隨機歸約提供了新穎的理論工具。
亞密會最佳論文獎證書
本次亞密會最佳論文“論高斯采樣、光滑參數(shù)及其在簽名中的應(yīng)用”（On Gaussian Sampling, Smoothing Parameter and Application to Signatures）系統(tǒng)研究了格上高斯采樣。高斯采樣是格密碼核心算法組件，在格密碼算法設(shè)計、格困難問題歸約中有重要應(yīng)用。通過分析一般格擴張和線性變換作用下格上高斯測度的性質(zhì)，本文對Klein-GPV采樣算法和Peikert采樣算法這兩類高斯采樣主流技術(shù)路線分別做了擴展，提出了短正合列采樣（shortexact sequence sampler）和線性變換采樣（linearsampler）兩類通用算法框架。基于級數(shù)反演，給出格光滑參數(shù)新的估計公式，揭示了格光滑參數(shù)與其對偶格吻合數(shù)和最短非零向量長度的數(shù)量關(guān)系。在此基礎(chǔ)下，針對根格、Leech格、Barnes-Wall格等幾類特殊格結(jié)構(gòu)，設(shè)計了專屬采樣算法，實現(xiàn)高效、高質(zhì)量的采樣。通過將上述結(jié)果應(yīng)用到格密碼算法設(shè)計，進一步提升了Yu-Jia-Wang陷門體制（CRYPTO 2023）和Mitaka簽名算法（EUROCRYPT 2022）的參數(shù)尺寸和安全強度。該研究豐富了格上高斯采樣和高斯測度理論結(jié)果，為格密碼設(shè)計提供了高效算法支撐和新的設(shè)計思路。
亞密會（ASIACRYPT）是國際密碼研究協(xié)會（IACR）主辦的年度國際會議之一，與美密會（CRYPTO）、歐密會（EUROCRYPT）一起被列為國際密碼學(xué)領(lǐng)域的三大會議。來自全球10余個國家和地區(qū)的500余名科學(xué)家、研究人員和工業(yè)界人士參與本屆會議。本屆會議共收到來自全球的376篇投稿論文，刷新了歷年亞密會論文投稿數(shù)量紀錄，最終錄取論文106篇。
供稿：高等研究院
編輯：陳曉艷
審核：郭玲
