CN115333717B 用于数据加密标准和高级数据加密标准的攻击方法 （北京量子信息科学研究院）

GB202118125D0,2022用于数据加密标准和高级数据加密标准的本申请提供一种用于数据加密标准和高级并将所述哈密顿量在所述叠加态密文下的期望以及当所述损失函数的最小值小于预设的阈值2将已知的密文对应的量子态作为基态构建哈密顿量，并将所述哈当所述损失函数的最小值小于预设的阈值时，测量数据空间以得到所述已知的密文，通过参数化量子线路作用在所述密钥空间得到所述叠加态密钥。使用所述叠加态密钥根据相应对称密码的量子化重复执行获取所述损失函数的最小值的步骤，以及对所述数据将所述损失函数的最小值与所述哈密顿量的第一激发如果所述损失函数的最小值小于所述哈密顿量的第一激发态能量，则停止重复执行，密钥。9.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储3[0003]经典的加密算法主要包括对称加密和非对称加密，如今数据加密标准(DES)和高研究量子算法对经典对称加密算法的攻击能力具有极其重[0004]本申请旨在提供一种用于数据加密标准和高级数据加密标准的攻击方法及电子[0018]使用所述叠加态密钥根据相应对称密码的量子化方式对所述量子态明文进行加4[0025]选取基态与第一激发态的能级差与第一能级宽度比值最大的哈密顿量来构建损到密钥。[0035]根据本申请示例实施例，通过量子线路深度上的优势与[0038]图1示出根据本申请示例实施例的用于数据加密标准和高级数据加密标准的攻击5本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，[0047]附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对[0051]本申请所设计的用于数据加密标准(DES)和高级数据加密标准(AES)的攻击方案[0052]变分量子算法(VariationalQuantumAlgorithm,VQA)是一种量子_经典混合算法,可以在含噪中等规模量子(NoisyIntermediate_ScaleQuantum,NISQ)设备上实现。VQA有望使近期的量子计算机在解决某些特定问题上相比经典计算机展现出潜在优势。算[0054]基于量子变分算法构建的数据加密标准(DES)和高级数据加密标准(AES)攻击方6[0057]图1示出根据本申请示例实施例的用于数据加密标准和高级数据加密标准的攻击[0065]可选取基态与第一激发态的能级差与第一能级宽度的比值最大的哈密顿量来构7个能级宽度的比值Ratio最大的哈密顿量来构建损失函数，这样的哈密顿量更容易被优化8[0095]设计ansatz并将其作用在密钥空间得到叠加态密钥，使用叠加态的密钥按照DES或AES的量子化实现方式对已知明文的量子态进行期望定义为损失函数。利用经典梯度下降算法更新ansatz中的参数来寻找损失函数的[0102]对数据空间的最终量子态密文进行测量得到损失函数值并将之传输至经典计9进行测量就可得到密钥。yy要额外的量子操作。L0和R0表示将数据等分后的左右两个部分，K1表示第一轮加密的子密对应的Toffoli门的深度分别为170和148。子密钥生成只是位置的变换不需要额外的量子yy位移不需要额外的量子门操作；比特替换最为复杂，需要用到单比特门，CNOT门以及yyyyyy[0124]通过对简化版本DES(S_DES)的变分量子攻击模拟分析可知，其时间复杂度/指令相对于Grover攻击又呈指数级下降(Gr[0128]本领域技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤被实现为由CPU执行数据加密标准和高级数据加密标准的攻击方法至少具有以下优点[0133]下面参照图7来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备200。图7显示的电子元210执行本说明书描述的根据本申请各种示例[0136]存储单元220可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元[0137]存储单元220还可以包括具有一组(至少一个)程序模块2205的程序/实用工具[0138]总线230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储[0139]电子设备200也可以与一个或多个外部设备300(例如键盘、指向设备、蓝牙设备[0143]可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LA