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Hardness and Algorithms for Batch LPN under Dependent Noise
- 1.오라클이 묶음(batch)으로 샘플을 반환하고 잡음이 서로 종속된 'Batch LPN' 변형의 난이도를 분석
- 2.푸리에 조건·밀도 조건·Santha-Vazirani 소스 등 3가지 체제에서 표준 LPN으로의 하드니스 환원 제시
- 3.Santha-Vazirani 조건을 기존 O(2^-k·ε)에서 O(2^-k/2·ε)로 개선, Golowich 외(FOCS 2024) 결과 확장
- 4.Arora-Ge(ICALP 2011) 선형화 공격을 확장해 특정 잡음 분포에서 Batch LPN을 실제로 풀 수 있음도 증명
왜 중요한가?
LPN은 다수의 포스트퀀텀·효율적 암호 구성의 안전성 기반인데, 실제로는 종속적 잡음이 흔히 등장하므로 이번 결과는 LPN 기반 안전성이 유지되는 잡음 분포의 경계를 넓혀 암호 설계자의 파라미터 선택에 직접 활용될 수 있다.
본문 미리보기
We study the Batch Learning Parity with Noise (LPN) variant, where the oracle returns $k$ samples in a batch and draws the noise vector from a joint noise distribution $\mathcal{D}$ over $\mathbb{F}_2^k$ instead of from an i.i.d. product distribution. This model captures a broad range of correlated or structured noise patterns studied in cryptography and learning theory. Consequently, understanding which dependent-noise distributions preserve the hardness of LPN has become an important question.
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