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Quantum Oracle Distribution Switching and Applications to Falcon and Ring Signatures
- 1.고전적 오라클 접근에서만 성립하던 Rényi 발산 기반 곱셈적 오차 범위가 양자 오라클 접근(QROM)에선 성립하지 않음을 반례로 입증
- 2.작은 범위 분포·리프로그래밍 기법을 대안으로 제시, 통계거리 기반 최적 경계도 별도 제시
- 3.Falcon에 대해 통계적 거리 대신 새 기법을 쓴 최초의 QROM 안전성 증명 제시(기존 ROM 증명은 Rényi 발산에 의존)
- 4.Gandalf 링 서명을 RPSF로 추상화해 QROM 증명 획득, Erebor·MayoRS 등 AOS 계열 익명 링 서명 군 전반에도 확장
왜 중요한가?
Falcon은 NIST 표준화된 후양자 서명이고 Gandalf류 링 서명은 Signal식 익명 키 교환에 쓰이는데, 그 양자 안전성 증명의 이론적 공백을 메워 실제 배포되는 후양자 암호 표준의 보안 근거를 강화한다.
본문 미리보기
Motivated by digital signature algorithms ranging from Falcon to fully-anonymous ring signatures used in Signal-style key exchange, such as Gandalf, we revisit a fundamental problem in post-quantum security proofs: distinguishing oracle functions whose outputs are sampled independently from distributions $P$ and $Q$ that are close. In the context of signatures, closeness is often measured via Rényi divergences, which yield multiplicative bounds in the classical setting. A counterexample shows th
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