清華新聞網(wǎng)1月8日電 由國(guó)際密碼學(xué)會(huì)（International Association for Cryptologic Research，IACR）主辦的2023年亞洲密碼會(huì)議（ASIACRYPT，簡(jiǎn)稱(chēng)亞密會(huì)）近日在中國(guó)廣州舉行。大會(huì)評(píng)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(tuán)隊(duì)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(guó)霄和本科生羅橫溢；另外一篇由王小云院士團(tuán)隊(duì)骨干成員喻楊（通訊作者）與兩位國(guó)際密碼專(zhuān)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(jì)與后量子密碼數(shù)學(xué)難題等價(jià)性證明方面的杰出貢獻(xiàn)而獲此榮譽(yù)。
1994年，彼得·秀爾（Peter Shor）提出了可在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)完成大整數(shù)分解的量子算法，標(biāo)志著已被廣泛使用的RSA公鑰密碼算法在真正的量子計(jì)算機(jī)算力下將不再安全。盡管目前的量子計(jì)算機(jī)進(jìn)展還未能夠影響實(shí)際應(yīng)用中的RSA的安全性，但抗量子計(jì)算機(jī)攻擊的公鑰密碼已經(jīng)在國(guó)際密碼領(lǐng)域提前部署并成為目前以及未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)國(guó)際主流密碼研究方向。早在2006年，王小云院士就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向最有潛力的抗量子計(jì)算攻擊的密碼領(lǐng)域——高維格密碼的研究。團(tuán)隊(duì)從抗量子計(jì)算機(jī)攻擊的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)難題入手，通過(guò)十多年的積累，取得了多項(xiàng)國(guó)際同行認(rèn)可的工作，特別是在高維格密碼設(shè)計(jì)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(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）于2016年啟動(dòng)了在全球征集第一批后量子密碼標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)選工作，在6年的標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)賽過(guò)程中，后量子密碼算法的實(shí)用化設(shè)計(jì)水平有了較大提升，國(guó)際三大密碼會(huì)議總計(jì)發(fā)表了7個(gè)后量子實(shí)用化算法。其中喻楊以通訊作者與國(guó)際專(zhuān)家合作設(shè)計(jì)了MITAKA簽名（EUROCRYPT 2022）、提出安全而高效的格簽名設(shè)計(jì)技術(shù)（CRYPTO 2022），以第一作者提出緊致gadget陷門(mén)技術(shù)（CRYPTO 2023），以上三項(xiàng)格密碼算法設(shè)計(jì)工作在安全性與有效性等方面綜合指標(biāo)均到達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。
亞密會(huì)最佳論文獎(jiǎng)證書(shū)
本次亞密會(huì)最佳論文“Zn上隨機(jī)性和自同構(gòu)問(wèn)題探索”（Exploiting the Symmetry of ZnRandomization and the Automorphism Problem）針對(duì)整數(shù)格（即同構(gòu)于Zn的格） 提出了一種隨機(jī)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(jī)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(gè)整數(shù)格的非平凡自同構(gòu)是等價(jià)的，揭示了整數(shù)格的高度對(duì)稱(chēng)性與其計(jì)算困難問(wèn)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(wèn)題與最短特征向量問(wèn)題的等價(jià)性、最短向量問(wèn)題與常數(shù)因子最短向量問(wèn)題的等價(jià)性等結(jié)果，拓展了人們對(duì)于整數(shù)格計(jì)算困難問(wèn)題的認(rèn)知，并為格的隨機(jī)歸約提供了新穎的理論工具。
亞密會(huì)最佳論文獎(jiǎng)證書(shū)
本次亞密會(huì)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(jì)、格困難問(wèn)題歸約中有重要應(yīng)用。通過(guò)分析一般格擴(kuò)張和線(xiàn)性變換作用下格上高斯測(cè)度的性質(zhì)，本文對(duì)Klein-GPV采樣算法和Peikert采樣算法這兩類(lèi)高斯采樣主流技術(shù)路線(xiàn)分別做了擴(kuò)展，提出了短正合列采樣（shortexact sequence sampler）和線(xiàn)性變換采樣（linearsampler）兩類(lèi)通用算法框架?；诩?jí)數(shù)反演，給出格光滑參數(shù)新的估計(jì)公式，揭示了格光滑參數(shù)與其對(duì)偶格吻合數(shù)和最短非零向量長(zhǎng)度的數(shù)量關(guān)系。在此基礎(chǔ)下，針對(duì)根格、Leech格、Barnes-Wall格等幾類(lèi)特殊格結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了專(zhuān)屬采樣算法，實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量的采樣。通過(guò)將上述結(jié)果應(yīng)用到格密碼算法設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提升了Yu-Jia-Wang陷門(mén)體制（CRYPTO 2023）和Mitaka簽名算法（EUROCRYPT 2022）的參數(shù)尺寸和安全強(qiáng)度。該研究豐富了格上高斯采樣和高斯測(cè)度理論結(jié)果，為格密碼設(shè)計(jì)提供了高效算法支撐和新的設(shè)計(jì)思路。
亞密會(huì)（ASIACRYPT）是國(guó)際密碼研究協(xié)會(huì)（IACR）主辦的年度國(guó)際會(huì)議之一，與美密會(huì)（CRYPTO）、歐密會(huì)（EUROCRYPT）一起被列為國(guó)際密碼學(xué)領(lǐng)域的三大會(huì)議。來(lái)自全球10余個(gè)國(guó)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(huì)議。本屆會(huì)議共收到來(lái)自全球的376篇投稿論文，刷新了歷年亞密會(huì)論文投稿數(shù)量紀(jì)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
