Privacy for Quantum Annealing. Attack on Spin Reversal Transformations in the case of cryptanalysis
NASK National Research Institute（NASK国家研究所）
本文研究了量子退火中旋转变换的隐私保护问题，发现其无法保证隐私，并展示了如何通过代数攻击恢复原始问题。
2026-01-07 cs.CR
Cryptanalysis of the SASI Ultralightweight RFID Authentication Protocol with Modular Rotations
在这项工作中，我们提出了第一个被动攻击的SASI轻量级认证协议与模块化旋转。这可以用于完全恢复RFID标签的秘密$ID$，该秘密是协议被设计为隐藏的值。攻击最初被描述为用于恢复秘密值$ID$的$\lfloor log_2(96) \rfloor=6$位，其结果是其本身允许对任何给定标签进行可追溯性攻击。然而，所提出的方案可以被扩展以获得任何数量的秘密$ID$的比特，只要足够大数量的成功的连续会话被窃听。我们还提出了攻击的效率，和一些想法，以确保这个版本的SASI协议的结果。
2008-11-26 cs.CR
Cryptanalysis of two recently proposed ultralightweight authentication protocol for IoT
通过扩大对象与互联网的连接以及它们进入人类生活，安全和隐私问题变得重要。为了增强互联网的安全性和隐私性，已经开发了许多安全协议。不幸的是，对这些协议进行的安全分析表明，它们容易受到一次或几次攻击，这就消除了这些协议的使用。因此，物联网（IoT）安全协议的需求尚未得到解决。最近，Khor和Sidorov对Wang等人的协议进行了分析，提出了一个改进的协议，本文首先指出该协议也不具有足够的安全性，因此不推荐在任何应用中使用。更准确地说，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击对该协议，该协议提取的全部秘密通过两个通信与目标标签。此外，Sidorv等人最近提出了一种用于支持区块链的供应链的超轻量化相互认证RFID协议，该协议由正式和非正式的安全证明支持。然而，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击，对这个协议。
2019-07-25 cs.CR
Cryptanalysis of Gleeok-128
本文对Gleeok-128进行了首次全面的第三方密码分析，提出了基于MILP的两阶段框架和积分密钥恢复方法，揭示了其多分支结构的安全性问题，并优化了线性层参数以提高抗性。
2025-12-04 cs.CR
Cryptanalysis of Quantum Secure Direct Communication Protocol with Mutual Authentication Based on Single Photons and Bell States
最近，Yan等人提出了一种量子安全直接通信（QSDC）协议，其具有使用单光子和Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）对的认证（Yan等人，CMC-Computers，Materials \& Continua，63（3），2020）。在这项工作中，我们表明，QSDC协议是不安全的拦截和重发攻击和模仿攻击。窃听者可以通过应用这些攻击获得完整的秘密消息。我们提出了一个修改的协议，它击败了上述攻击以及所有熟悉的攻击。
2020-07-07 cs.CR quant-ph
The Cryptanalysis of Lee's Chaotic Maps-Based Authentication and Key Agreement Scheme using Smart card for Telecare Medicine Information Systems
远程医疗信息系统（TMIS）是为远程用户提供远程医疗服务而开发的。用户可以使用互联网访问远程医疗服务器，而无需从他的位置移动。虽然远程用户和服务器通过公共网络交换他们的消息/数据。对手被认为是足够强大的，他可以完全控制公共网络。这使得这些虚拟服务容易受到攻击。为了确保用户和服务器之间的安全通信，已经提出了许多基于口令的认证方案。2013年，Hao等人提出了一种基于混沌映射的TMIS密码认证方案。最近，李某指认郝某等人。的方案不能满足密钥协商属性，使得恶意服务器可以预先确定会话密钥。Lee还提出了一种有效的基于混沌映射的口令认证和密钥协商方案，该方案使用灵巧卡用于TMIS。在这篇文章中，我们简要地回顾了李的计划，并证明了李的计划的弱点。研究表明，Lee方案在密码修改阶段的效率低下导致了拒绝服务攻击，而在登录阶段则导致了额外的计算和通信开销。
2013-10-22 cs.CR
Cryptanalysis of a Chaos-Based Fast Image Encryption Algorithm for Embedded Systems
最近，Z。该密码系统的主要目标是提供一种具有最低计算时间的更快算法，以便有资格用于嵌入式系统，特别是无人机（UAV）程序。在本文中，我们仔细研究了这个最近提出的方案对传统攻击的设计架构，选择明文攻击、差分攻击、已知明文攻击。在本文中，我们证明，从负面来看，所研究的系统是脆弱的。对于差分攻击，只需要两个选择的普通图像恢复完整的等价密钥。考虑到排序算法的稳定性，在选择明文攻击下，只需一张3 × 400大小的图像就足以破解密码系统。因此，出于安全目的，不推荐所提出的方案。
2019-10-19 cs.CR cs.MM
Improved Differential-neural Cryptanalysis for Round-reduced Simeck32/64
Xidian University（西安电子科技大学）；State Key Laboratory of Cryptology（密码学国家重点实验室）；National University of Defense Technology（国防科技大学）
Gohr在2019年发表的论文中提出了差分神经密码分析，通过使用神经网络构建差分神经网络，实现了对Speck 32/64的实际11轮和12轮密钥恢复攻击。受此框架的启发，我们开发了兼容Simeck的轮函数的Inception神经网络，以提高神经元预测器的准确性，从而提高了Simeck 32/64的（9-12）轮神经元预测器的准确性。为了给神经网络提供坚实的基线，我们计算了由一个特定的输入差异引起的差异的完整分布，直到13轮Simeck 32/64。此外，基于DDT的解密器在多个密文对的性能进行了评估。与基于DDT的神经网络分类器相比，9轮和10轮神经网络分类器具有更好的精度。此外，对错误密钥响应配置文件的深入分析表明，子密钥的第12位和第13位对神经网络的得分几乎没有影响，从而加速了密钥恢复攻击。最后，对Simeck 32/64进行了改进的15轮攻击和首次实用的16轮、17轮攻击，成功率均接近100%。
2023-01-27 cs.AI cs.CR
Cryptanalysis on Lightweight Verifiable Homomorphic Encryption
本文针对轻量级可验证同态加密方案提出高效密码分析攻击，通过提取密文中的秘密信息或修改计算函数绕过验证，证明 vADDG 实际安全性不足 10 位，且对 REP 和 PE 实现概率为 1 的线性时间复杂度攻击。
2025-10-13 cs.CR
Cryptanalysis of the Legendre Pseudorandom Function over Extension Fields
Indian Institute of Technology, Roorkee（印度理工学院卢尔凯分校）
本文首次全面分析了扩域 $\mathbb{F}_{p^r}$ 上单次 Legendre 伪随机函数的安全性，针对被动和主动威胁模型分别提出了差分签名分桶和几何序列攻击，证明了需使用高次密钥变体才能达到指数级安全。
2026-05-21 cs.CR math.NT
Lattice-Based Group Signatures: Achieving Full Dynamicity (and Deniability) with Ease
在这项工作中，我们提供了第一个基于格的群签名，它提供了完整的动态性（即，用户可以灵活地加入和离开组），因此，解决了由先前的工作引起的突出的开放问题。此外，我们以相对简单的方式实现了这一重要的壮举。从Libert et al.开始的完全静态构造（Eurocrypt 2016）-这可以说是迄今为止最有效的基于格的群签名，我们引入了简单但有见地的调整，允许将其直接升级到完全动态设置。更令人惊讶的是，我们的方案甚至产生比前者略短的签名，这要归功于Ling等人提出的一种技术（PKC 2013），允许证明零知识的不平等。我们的设计方法包括升级Libert等人。的静态构造（EUROCITY PT 2016）-可以说是迄今为止最有效的基于格的群签名-到完全动态的设置。令人惊讶的是，我们的方案产生的签名比前者略短，这要归功于一种新的技术，可以在零知识中证明不等式，而不依赖于任何不等式检查。该方案满足Bootle等人的强安全性要求。的模型（ACNS 2016），在短期解决方案（SIS）和错误学习（LWE）假设下。此外，我们还演示了如何以一种简单的方式使所得到的群签名方案具有可否认性。由Ishida等人提出的这个有吸引力的功能（CANS 2016）使跟踪机构能够提供证据，证明给定用户不是所讨论签名的所有者。在这个过程中，我们设计了一个零知识协议，证明一个给定的LWE密文不解密到一个特定的消息。
2018-01-26 cs.CR
Security Analysis of the Unrestricted Identity-Based Aggregate Signature Scheme
聚合签名允许任何人将不同签名者在不同消息上签名的不同签名组合成单个短签名。理想的聚合签名方案是支持完全聚合的基于身份的聚合签名（IBAS）方案，因为它可以通过使用身份串作为公钥来减少传输的总数据量，并且任何人都可以自由地聚合不同的签名。在双线性映射上构造一个支持完全聚集的安全IBAS方案是一个重要的公开问题。最近，袁{ \it et al.}提出了一个在双线性映射下具有完全聚集的IBAS方案，并在计算Diffie-Hellman假设下证明了该方案在随机预言模型下的安全性.本文证明了他们的IBAS方案存在一个有效的伪造攻击者，并且他们的安全性证明存在严重缺陷。
2014-11-18 cs.CR
Ultra Lightweight Multiple-time Digital Signature for the Internet of Things Devices
数字签名是一种基本的密码学工具，用于在新兴的无处不在的系统中提供认证和完整性，在这些系统中，资源受限的设备被期望安全和有效地运行。然而，现有的数字签名对于这种资源受限的设备（例如，医疗植入物）具有能量限制。一些其他计算上有效的替代方案（例如，一次/多次签名）可能由于大的私钥和签名大小而引入高的存储器和/或通信开销。在本文中，我们的贡献是两方面的：第一，我们开发了一个新的轻量级的多次数字签名方案称为签名者有效的多次椭圆曲线签名（SEMECS），这是适用于资源受限的嵌入式设备。SEMECS实现了用于基于EC的签名的最佳签名和私钥大小，而不需要任何EC操作（例如，EC标量乘法或加法）。我们证明了SEMECS是安全的（随机预言模型）与一个紧密的安全减少。其次，我们在8位AVR微处理器上实现了SEMEC，并进行了全面的能耗分析和比较。我们的实验证实，与其最快的（全时）同类产品SchnorrQ相比，SEMEC的电池消耗量减少了19倍，同时在各个方面提供了比其多次同类产品显著的性能优势。我们将我们的实现开源，供公众测试和采用。
2019-07-09 cs.CR
Extended Differential Cryptanalysis of Kuznyechik
Naval Postgraduate School（海军研究生学院）；Indian Institute of Technology Jodhpur（焦特布尔印度理工学院）
本文提出内c-差分分析方法，用于改进Kuznyechik密码的差分区分器，通过减少轮次和完整9轮密码的分析，提升了密码安全性评估的效率和精度。
2026-10-05 cs.CR cs.IT math.IT
Towards a Better Approximation of Full Domain Hash - or - The Reef and Shoal Integrity Arrangement
对于RSA和Rabin-Williams公钥数字签名，适当的消息散列和填充过程对整个数字签名安全性至关重要。这一领域的理论工作创造了“全域散列”一词，用于概念上简单的方法，即输出值与签名公共模数一样大的消息散列步骤。实践者从理论中学习，但没有采用最初表达的完整域散列。Reef and Shoal提案重新审视了原始概念，并提出了传统加密哈希和独立的大型非加密哈希的级联，作为完整域哈希的近似。Badderlocks版本0.1的具体建议使用CRC计算，在S盒消息扩展阶段之前使用大的原始多项式。
2013-05-10 cs.CR
Full-Key Recovery and Forgery from One MQOM v2.1 Signature
本研究针对NIST附加签名流程第三轮候选MQOM v2.1，提出从单个签名恢复完整密钥并伪造新消息签名的攻击，相关开销低于NIST安全基准，降域运行已实现实际密钥与见证恢复及伪造。
2026-08-14 cs.CR
Algebraic Cryptanalytic Extraction on Hard-Label Neural Networks
Tsinghua University（清华大学）；Shandong University（山东大学）
本研究针对硬标签神经网络的模型提取攻击计算瓶颈，提出近似签名向量（ASV）方法，将Carlini等人的几何攻击转化为代数框架，实现FCNN及带最大池化的CNN的高效参数提取，大幅提升了模型提取效率。
2026-09-21 cs.CR
Wavelet: Code-based postquantum signatures with fast verification on microcontrollers
这项工作提出了第一个完整的实现波，后量子码为基础的签名方案。我们定义小波，一个具体的波计划在128位的经典安全级别（或NIST后量子安全级别1）配备了一个快速验证算法，针对嵌入式设备。Wavelet提供930字节的签名，公钥为3161 kB。我们包括使用AVX指令和ARM Cortex-M4的实现细节，包括处理Wavelet的大型公钥的解决方案，这些公钥不适合典型嵌入式设备的SRAM。我们的验证算法是$\approx 4.65 \times$比原来的更快，并验证在1 087 538个周期使用AVX指令，或13 172滴答在ARM Cortex-M4。
2021-10-26 cs.CR
Freestyle, a randomized version of ChaCha for resisting offline brute-force and dictionary attacks
介绍了ChaCha密码的一种随机可变轮的Freestyle。Freestyle使用基于哈希的停止条件的概念，其中使用不正确密钥的解密尝试可能需要更长的时间才能停止。这使得Freestyle能够抵抗密钥猜测攻击，即暴力攻击和基于字典的攻击。Freestyle证明了一种新的方法，通过使用随机数的轮为每个块的密文随机化，其中确切的轮数是未知的接收器提前。Freestyle提供了为给定密钥、随机数和消息生成$2^{128}$不同密文的可能性，从而抵抗密钥和随机数重用攻击。由于其固有的随机行为，Freestyle使得通过已知明文、选择明文和选择密文攻击的密码分析在实践中变得困难。另一方面，Freestyle的密码初始化过程更昂贵，通常会生成3.125%的密文，并且被发现比ChaCha20慢1.6到3.2倍。Freestyle适用于在性能和密文大小方面更倾向于密文随机化以及抵抗密钥猜测和密钥重用攻击的应用程序。Freestyle非常适合于假设密文完全由对手控制的应用程序，并且可以进行离线密钥猜测攻击。
2018-02-19 cs.CR
Secure QR Codes: Authenticity Verification via EdDSA Signatures and CBOR Certificates
Wroclaw University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）
针对二维码缺乏安全特性易被攻击的问题，提出安全二维码架构演进。先评估完全离线概念验证，后提出混合Web PKI架构，利用多种技术实现加密完整性及可扩展性，提供双模式方法消除二维码欺骗。
2026-07-10 cs.CR
qDSA: Small and Secure Digital Signatures with Curve-based Diffie--Hellman Key Pairs
qDSA是一种高速、高安全性的签名方案，可促进实现非常小的内存占用，这是嵌入式系统和物联网设备的关键要求，并且使用与基于Montgomery曲线（如Curve 25519）或Kummer曲面的现代Diffie-Hellman方案相同的公钥。qDSA类似于EdDSA对Kummer簇的世界的适应，Kummer簇是$\pm$ 1的代数群的等价物。有趣的是，qDSA不需要任何全群运算或点恢复：所有计算，包括签名验证，都发生在没有群律的商上。我们包括四个实现的qDSA的细节，使用蒙哥马利和快速库默尔表面算法的8位AVR ATmega和32位ARM Cortex M0平台。我们发现，qDSA显着优于国家的最先进的签名实现栈的使用和代码大小。我们还包括一个有效的压缩算法的快速库默尔表面上的点，减少到相同的大小压缩椭圆曲线点相同的安全级别。
2017-09-11 cs.CR
Peregrino: A Full-Hardware Accelerator for the Complete Falcon Post-Quantum Digital Signature Scheme on Resource-Constrained Edge Devices
Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学）
针对Falcon后量子签名在硬件实现的难题，提出Peregrino加速器，用HDL从零设计完整方案，以模拟浮点适配无FPU边缘设备，资源占用大幅低于HLS方案，性能提升显著。
2026-09-28 cs.AR cs.CR
MIRANDA: short signatures from a leakage-free full-domain-hash scheme
Inria and Laboratoire LIX, École Polytechnique（法国国家信息与自动化研究所与巴黎综合理工学院LIX实验室）；XLIM, University of Limoges（利摩日大学XLIM实验室）；IRMAR, University of Rennes（雷恩大学IRMAR实验室）
提出首个基于矩阵码的全域哈希签名族 Miranda，利用简单通用陷门避免拒绝采样，实现 128 位安全下 90 字节签名和 2.6MB 公钥。
2026-10-14 cs.CR cs.IT math.IT
A tight security reduction in the quantum random oracle model for code-based signature schemes
量子安全签名方案最近受到了很多关注，特别是因为NIST呼吁标准化量子安全密码。然而，由于量子随机预言模型（QROM）的技术困难，只有少数签名方案可以具有具体的量子安全性。在本文中，我们表明，基于代码的签名方案的基础上，全域哈希范式可以表现得很好，在QROM，即我们可以有严格的安全性降低。我们还研究了量子算法相关的基本代码为基础的假设。最后，我们应用我们的减少到一个具体的例子：SURF签名方案。我们提供了128位的量子安全的QROM中的参数，并表明所获得的参数是竞争力相比，其他类似的量子安全签名方案。
2017-09-20 cs.CR quant-ph
Privacy-Preserving Vehicular Announcements Aggregation Scheme Based on Threshold Ring Signature
车载公告是目前车载网络中最有前途的应用，它允许车辆向远处的其他车辆发送有关道路状况的公告信息。由于臭名昭著的sybil攻击，车载公告的可靠性和隐私性的安全要求不容易同时实现。在本文中，我们提出了一种新的隐私保护车辆公告聚合计划。该方案利用消息聚合和交互式门限环签名提供门限认证和灵活的匿名性，允许不确定的不同签名者在不完全可信的环境下共同生成签名。与现有的先攻击后跟踪的方案不同，我们的方案预先防御了sybil攻击。据我们所知，这是第一个隐私保护方案，防止恶意用户提前发动sybil攻击。通过广泛的评估，我们显示的可用性和所提出的方案的效率。
2014-11-13 cs.CR cs.NI
