一种针对Kyber的并行检错密钥恢复方案.pdfVIP

密码学报(中英文)ISSN2097-4116CN10-1900/TNE-mail:jcr@

JournalofCryptologicResearch,2025,12(2):429–442

©《密码学报(中英文)》编辑部版权所有.Tel/Fax:+86-10

一种针对Kyber的并行检错密钥恢复方案

林自然,程池,陈鹏,宋明

中国地质大学(武汉)计算机学院,武汉430074

通信作者:程池,E-mail:chengchi@

摘要:侧信道攻击在NIST抗量子密码标准算法Kyber的安全评估中扮演关键角色.然而,实际环境

中的测量噪声和环境干扰等因素使得理想的侧信道攻击难以实现.现有方案主要依赖于多数投票或检错

纠错方法,以获取更准确的密钥.然而,这两种方法都需要对谕言机进行频繁的询问,从而降低了攻击效

率.本文提出了一种高效的基于多比特并行谕言机的密钥攻击方案,与单比特谕言机相比,多比特并行谕

言机能够同时判断明文的多个比特位是否正确.该方案应用了并行和检错的思想,在使用多比特并行谕言

机对Kyber密钥进行一次粗略恢复的基础上,寻找存在错误的密钥系数块,最后利用多比特并行谕言机重

新恢复错误的系数块,获得最终恢复的密钥.理论上,本文方案在并行数为4和8时,最小问询次数分别

降低至640和448,相较于多数投票方案分别减少了44.44%和22.22%.实验表明,相较于多数投票方案,

本文方案的问询次数在并行数小于4时能减少40%以上,在并行数为8时能减少约20%.

关键词:Kyber;密钥不匹配攻击;侧信道攻击;多比特并行谕言机;密钥恢复

中图分类号:TP309.7文献标识码:ADOI:10.13868/ki.jcr.000774

中文引用格式:林自然,程池,陈鹏,宋明.一种针对Kyber的并行检错密钥恢复方案[J].密码学报(中英文),

2025,12(2):429–442.[DOI:10.13868/ki.jcr.000774]

英文引用格式:LINZC,CHENGC,CHENP,SONGM.Parallelerror-checkingkeyrecoveryschemefor

Kyber[J].JournalofCryptologicResearch,2025,12(2):429–442.[DOI:10.13868/ki.jcr.000774]

ParallelError-CheckingKeyRecoverySchemeforKyber

LINZi-Ran,CHENGChi,CHENPeng,SONGMing

SchoolofComputerScience,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China

Correspondingauthor:CHENGChi,E-mail:chengchi@

Abstract:Side-channelattacksplayapivotalroleinevaluatingthesecurityofthepost-quantum

cryptographicstandardKyber.Nevertheless,achievingoptimalside-channelattacksfaceschallenges

inreal-worldscenariosduetofactorslikemeasurementnoiseandenvironmentalinterference.Current

solutionsoftenresorttomajorityvotingorerror-correctingschemestoenhancekeyaccuracy,whil