Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference (한국정보처리학회:학술대회논문집)

  • 2023.11a
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  • Pages.183-187
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  • 2023
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  • 2005-0011(pISSN)
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  • 2671-7298(eISSN)
Korea Information Processing Society (한국정보처리학회)
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Optimal implementation of quantum circuits for HQC's PKE core operations

HQC PKE의 핵심 연산에 대한 양자회로 최적 구현

  • Se-Jin Lim (Dept. of IT Convergence Engineering, Han-Sung University) ;
  • Kyung-Bae Jang (Dept. of Information and Computer Engineering, Han-Sung University) ;
  • Yu-Jin Oh (Dept. of Convergence Security, Han-Sung University) ;
  • Hwa-Jeong Seo (Dept. of Convergence Security, Han-Sung University)
  • 임세진 (한성대학교 IT융합공학과) ;
  • 장경배 (한성대학교 정보컴퓨터공학과) ;
  • 오유진 (한성대학교 융합보안학과) ;
  • 서화정 (한성대학교 융합보안학과)
  • Published : 2023.11.02
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Abstract

양자 컴퓨터가 빠르게 발전됨에 따라 기존의 공개키 암호들이 기반하고 있는 난제인 소인수분해, 이산로그 문제를 다항 시간 안에 풀 수 있는 Shor 알고리즘에 의해 기존 암호의 보안 강도 약화 및 무력화 시기가 다가오고 있다. NIST에서는 양자 컴퓨터 시대에 대비하여 양자 컴퓨터가 등장하더라도 안전한 암호인 양자내성암호에 관한 공모전을 개최하였다. 양자 컴퓨터 환경에서 암호 분석을 통해 암호의 보안 강도를 확인할 수 있는데, 이를 위해서는 암호를 양자회로로 구현해야한다. 본 논문에서는 NIST PQC 공모전의 4 라운드 후보 알고리즘인 HQC (Hamming Quasi-Cyclic)의 PKE (Public Key Encryption) 버전에 대한 키 생성 및 인코딩 연산 중 핵심 역할을 하는 바이너리 필드 산술과shortened Reed-Solomon 코드의 인코딩 연산에 대한 최적화된 양자회로 구현을 제안하고, 이를 위해 필요한 자원을 추정한다.

Keywords

Acknowledgement

This work was supported by Institute for Information & communications Technology Planning & Evaluation (IITP) grant funded by the Korea government(MSIT) (<Q|Crypton>, No.2019-0-00033, Study on Quantum Security Evaluation of Cryptography based on Computational Quantum Complexity, 80%) and this work was supported by Institute of Information & communications Technology Planning & Evaluation (IITP) grant funded by the Korea government(MSIT) (No.2022-0-00627, Development of Lightweight BIoT technology for Highly Constrained Devices, 20%).