Falcon (signaturschema)

Falcon är ett postkvantsignaturschema som valts av NIST vid den fjärde omgången av postkvantstandardiseringsprocessen . Den har designats av Thomas Prest, Pierre-Alain Fouque, Jeffrey Hoffstein, Paul Kirchner, Vadim Lyubashevsky, Thomas Pornin, Thomas Ricosset, Gregor Seiler, William Whyte och Zhenfei Zhang. Den förlitar sig på hash-and-sign-tekniken över Gentry-, Peikert- och Vaikuntanathan-ramverket över NTRU- gitter . Namnet Falcon är en akronym för Fa st Fourier l attice-baserade kom paktsignaturer över N TRU .

Egenskaper

Designrationalen hos Falcon drar fördel av flera verktyg för att säkerställa kompakthet och effektivitet med bevisbar säkerhet. För att uppnå detta mål tillåter användningen av ett NTRU-nät att storleken på signaturerna och den offentliga nyckeln är relativt liten, medan Fast Fourier- sampling tillåter effektiva signaturberäkningar.

Ur säkerhetssynpunkt åtnjuter Gentry, Peikert och Vaikuntanathan ramverket en säkerhetsreduktion i Quantum Random Oracle Model .

Implementeringar och föreställningar

Författarna till Falcon tillhandahåller en referensimplementering i C och en i Python.

Uppsättningen parametrar som föreslås av Falcon innebär signaturer av storleken 666 byte för NIST-säkerhetsnivå 1 (säkerhet jämförbar med brytande AES-128-bitar). Nyckelgenereringen kan utföras på 8,64 ms med en genomströmning på ungefär 6 000 signaturer per sekund och 28 000 verifikationer per sekund.

Å andra sidan kräver NIST-säkerhetsnivå 5 (jämförbar med att bryta AES-256) en signatur på 1 280 byte, en nyckelgenerering under 28 ms och en genomströmning på 2 900 signaturer per sekund och 13 650 verifieringar per sekund.

Se även

1. ^ Thomas Prest; Pierre-Alain Fouque; Jeffrey Hoffstein; Paul Kirchner; Vadim Lyubashevsky; Thomas Pornin; Thomas Ricosset; Gregor Seiler; William Whyte; Zhenfei Zhang, Falcon: Fast-Fourier Lattice-baserade kompakta signaturer över NTRU (PDF)

2. ^ Falcon officiella webbplats

3. ^ Lista över NIST PQC utvalda kandidater

4. ^ Craig Gentry; Chris Peikert; Vinod Vaikuntanathan (2008). Fälldörrar för hårda galler och nya kryptografiska konstruktioner . STOC.

5. ^ Dan Boneh; Özgür Dagdelen; Marc Fischlin; Anja Lehmann; Christian Schaffner; Mark Zhandry (2011). Slumpmässiga orakel i en kvantvärld . Asiacrypt.

6. ^ Referensimplementering av Falcon i C

7. ^ Implementering av Falcon i Python

8. ^ NIST Post-Quantum Cryptography Call for Proposals