Построение односторонних функций на основе неразрешимости проблемы эндоморфной сводимости в группах
The paper proposes a scheme for constructing one-way function in a groupwith decidable word problem and undecidable endomorphism problem, and a correspondingauthentication protocol. Possible prerequisites for reliability of the proposed scheme areanalysed.
Constructing of one-way functions based on undecidability of the endomorphism problem in groups.pdf Односторонние функции - неотъемлемая часть криптографических схем и про-токолов. Теоретически их существование до сих пор не установлено. В работахЛ. А. Левина [1, 2] представлена универсальная функция, являющаяся односторонней,если существует хотя бы одна односторонняя функция.Предлагается схема построения односторонней функции в группе с разрешимойпроблемой равенства и неразрешимой проблемой эндоморфной сводимости, а такжепротокол аутентификации на ее основе.Говорят, что в эффективно заданной группе G разрешима проблема эндоморф-ной сводимости, если существует алгоритм, определяющий по любой паре элементовg, f G G, является ли f эндоморфным образом элемента g.Существование группы G с разрешимой проблемой равенства и неразрешимой про-блемой эндоморфной сводимости установлено в работах В. А. Романькова [3, 4]. Аименно доказано, что указанным свойством обладают свободные метабелевы груп-пы Mn достаточно большого ранга n и свободные нильпотентные группы Nrc доста-точно большого ранга r и ступени нильпотентности c ^ 9.В общих чертах схема выглядит следующим образом. В группе G выбираетсяэлемент g, эндоморфные значения которого в фиксированной циклической подгруп-пе (f) кодируются наборами целых чисел a G ZM. Это позволяет определить функцию^ : ZM ^ Z. Свойства группы G позволяют рассматривать ^ как одностороннюю. Дляаутентификации фиксируется открытое значение g G Mn и публикуется значение ^(g)для секретного ^ G End G, ^ О a G ZM. Сессионная аутентификация заключаетсяв выборе ф G End G и публикации h = ^(^(g)). При ответе «0» объявляется ф и прове-ряется равенство для ^(g). При ответе «1» объявляется ^ оф и проверяется равенстводля g.Однако в указанной схеме, предложенной в работе Д. Григорьева и В. Шпиль-райна [5] и основанной на идее В. A. Романькова, имеется существенная слабость.Для ее надежности требуется неразрешимость проблемы эндоморфизма для образов,в частности для
Ключевые слова
Авторы
Ерофеев Степан Юрьевич | Омский государственный университет им. Ф. M. Достоевского | аспирант | stepan.erofeev@gmail.com |
Романьков Виталий Анатольевич | Омский государственный университет им. Ф. M. Достоевского | доктор физико-математических наук, профессор | romankov48@mail.ru |
Всего: 2
Ссылки
Levin L.A. One-way Functions and Pseudorandom Generators // Combinatorica. 1987. V. 7. No. 4. P. 357-363.
Левин Л. А. Односторонние функции // Проблемы передачи информации. 2003. T. 39. №1. C. 103-117.
Романьков В. А. Об уравнениях в свободных метабелевых группах // Сибирский математический журнал. 1979. T.20. №3. C. 671-673.
Романьков В. А. О неразрешимости проблемы эндоморфной сводимости в свободных нильпотентных группах и в свободных кольцах // Алгебра и логика. 1977. Т. 16. №4. С. 457-471.
Grigoriev D. and Shpilrain V. Zero-knowledge authentication schemes from actions on graphs, groups, or rings // Ann. Pure Appl. Logic. 2010. No. 162. P. 194-200.
Построение односторонних функций на основе неразрешимости проблемы эндоморфной сводимости в группах | Прикладная дискретная математика. Приложение. 2011. № 4.