22HR2600, 미래컴퓨팅 환경에 대비한 계산 복잡도 기반 암호 안전성 검증 기술개발,
강유성
초록
To perform a quantum brute force attack on a cryptosystem based on Grover's algorithm, it is necessary to implement a quantum circuit of the cryptographic algorithm. Therefore, an efficient quantum circuit design of a given cryptographic algorithm is essential, especially in terms of quantum security analysis, and it is well known that T-depth should be reduced for time complexity efficiency. In this paper, the authors propose a novel technique to reduce T-depth (and T-count) when some quantum circuits located in between two Toffoli-gates are interchangeable with a controlled phase gate (CP gate), and the authors apply this technique to five types of quantum adders, reducing T-depth by more than 33%. The authors also present new SHA-256 quantum circuits which have a critical path with only three quantum adders while the critical paths of quantum circuits in the previous studies consist of seven or 10 quantum adders, and the authors also apply our technique to the proposed SHA-256 quantum circuits. Four versions of SHA-256 quantum circuit are presented. Among the previous results, T-depth of the circuit with the smallest Width (the number of qubits) 801 was approximately 109,104. On the other hand, T-depth of the proposed SHA-256 quantum circuit with the Width 797 is 16,055, which is remarkably reduced by about 85%. Another proposed quantum circuit only requires 768 qubits, which is the smallest Width compared to the previous results to the best of our knowledge. Furthermore, one other version is the most time-efficient circuit with an overall Toffoli-depth (and T-depth) that is less than 5000.
본 저작물은 크리에이티브 커먼즈 저작자 표시 - 비영리 (CC BY NC) 조건에 따라 이용할 수 있습니다.
저작권정책 안내문
한국전자동신연구원 지식공유플랫폼 저작권정책
한국전자통신연구원 지식공유플랫폼에서 제공하는 모든 저작물(각종 연구과제, 성과물 등)은 저작권법에 의하여 보호받는 저작물로 무단복제 및 배포를 원칙적으로 금하고 있습니다. 저작물을 이용 또는 변경하고자 할 때는 다음 사항을 참고하시기 바랍니다.
저작권법 제24조의2에 따라 한국전자통신연구원에서 저작재산권의 전부를 보유한 저작물의 경우에는 별도의 이용허락 없이 자유이용이 가능합니다. 단, 자유이용이 가능한 자료는 "공공저작물 자유이용허락 표시 기준(공공누리, KOGL) 제4유형"을 부착하여 개방하고 있으므로 공공누리 표시가 부착된 저작물인지를 확인한 이후에 자유이용하시기 바랍니다. 자유이용의 경우에는 반드시 저작물의 출처를 구체적으로 표시하여야 하고 비영리 목적으로만 이용이 가능하며 저작물을 변형하거나 2차 저작물로 사용할 수 없습니다.
<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
공공누리가 부착되지 않은 자료들을 사용하고자 할 경우에는 담당자와 사전협의한 이후에 이용하여 주시기 바랍니다.