Gröbner basis attack on Stark-friendly symmetric-key primitives: JARVIS, MiMC and GMiMCerf
Stark dostu simetrik anahtar ilkellerine karşı Gröbner baz saldırısı: JARVIS, MiMC ve GMiMCerf
- Tez No: 665935
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ DOĞANAKSOY, DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZ YAYLA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Bilim ve Teknoloji, Matematik, Computer Engineering and Computer Science and Control, Science and Technology, Mathematics
- Anahtar Kelimeler: Gröbner bazları, Gröbner bases
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Uygulamalı Matematik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kriptografi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda güvenli çok partili hesaplama (MPC), tamamen homomorfik şifreleme (FHE) ve sıfır bilgi kanıtları (ZK) gibi gelişmiş kriptografik protokollerde kullanılmak üzere bir dizi aritmetizasyon odaklı şifreleme ortaya çıkmıştır. AES veya SHA2/SHA3 gibi standart blok şifreler ve özet fonksiyonlarının yazılım ve donanımda verimli olduğu ancak bu yeni alanda kullanım için uygun olmadığı kanıtlanmıştır bu nedenle, yeni türde kriptografik ilkeller önerilmektedir. Ancak, geleneksel olanların aksine bu tür aritmetizasyon odaklı blok şifreleri veya özet fonksiyonlarını tasarlamak ve analiz etmek için standart bir yaklaşım yoktur, dolayısıyla güvenlik analizlerinin dikkatlice yapılması gerekmektedir. 2018'de StarkWare, şeffaf ve kuantum sonrası güvenli kanıt sistemleri ZK-STARK'larda kullanılacak verimli ve güvenli bir özet fonksiyonu seçmek üzere halka açık bir STARK Dostu Özet (SFH) Mücadelesi başlatmıştır. JARVIS blok şifresi STARK uygulamaları için tasarlanmış ilk şifrelerden biridir, ancak yayınlanmasından kısa bir süre sonra şifrenin Gröbner baz saldırısına karşı savunmasız olduğu görülmüştür. Bu yüksek lisans tezi, yeni blok şifreler MiMC, GMiMCerf (SFH adayları) ve JARVİS varyantlarına karşı Gröbner baz saldırısını tanımlamayı hedeflemektedir. JARVİS benzeri şifrelere Gröbner baz saldırısının karmaşıklığı, azaltılmış tur sayılı MiMC'ye yönelik Gröbner baz saldırısının deneysel sonuçları ve GMiMCerf ye ait Gröbner bazda bulunan yapı sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
A number of arithmetization-oriented ciphers emerge for use in advanced cryptographic protocols such as secure multi-party computation (MPC), fully homomorphic encryption (FHE) and zero-knowledge proofs (ZK) in recent years. The standard block ciphers like AES and the hash functions SHA2/SHA3 are proved to be efficient in software and hardware but not optimal to use in this field, for this reason, new kind of cryptographic primitives proposed. However, unlike traditional ones, there is no standard approach to design and analyze such block ciphers and the hash functions, therefore their security analysis needs to be done carefully. In 2018, StarkWare launched a public STARK-Friendly Hash (SFH) Challenge to select an efficient and secure hash function to be used within ZK-STARKs, transparent and post-quantum secure proof systems. The block cipher JARVIS is one of the first ciphers designed for STARK applications but, shortly after its publication, the cipher has been shown vulnerable to Gröbner basis attack. This master thesis aims to describe a Gröbner basis attack on new block ciphers, MiMC, GMiMCerf (SFH candidates) and the variants of JARVIS. We present the complexity of Gröbner basis attack on JARVIS-like ciphers, results from our experiments for the attack on reduced-round MiMC and a structure we found in the Gröbner basis for GMiMCerf.
Benzer Tezler
- Ankara/Beytepe saksağan, pica pica pica L. (corvidae; aves) populasyonu ile ilgili biyo-ekolojik araştırmalar
Başlık çevirisi yok
LEVENT SALİH TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
ZoolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLHAMİ KİZİROĞLU
- Aşırı doldurma sistemlerinin incelenmesi ve aşırı doldurmanın motor büyüklüklerine etkilerinin teorik etüdü
Başlık çevirisi yok
CÜNEYT TAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ADNAN BALIK
- Efficientmethods for the kinematic analysis of spatial mechanisms and robots
Uzaysal mekanizma ve robotların kinematik analizi için etkin metodlar
MUHTAR BURAK AKBULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REŞİT SOYLU
- A.E.L. işletmesi kazı sahasında karşılaşılan sert kayaçların kazı yöntemlerinin incelenmesi
Moglichkeiten fur die beseitigung von hartgesteins-einlagerungen in den abraumschichten von braunkonle-tagebau Afşin-Elbistan
TURGUT ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. SENAİ SALTOĞLU
