一种针对SPECK对称密码的可逆量子线路的优化方法技术

本发明专利技术公开一种针对SPECK对称密码的可逆量子线路的优化方法，包括：基于SPECK算法密钥扩展函数和轮加密函数,构建SPECK算法量子加密线路；基于SPECK算法量子加密线路得到SPECK算法量子解密线路；基于SPECK算法量子加密线路及SPECK算法量子解密线路构建Grover算法搜索SPECK密钥的Oracle量子线路；对Grover算法搜索SPECK密钥的Oracle量子线路进行优化，包括模2

【技术实现步骤摘要】
一种针对SPECK对称密码的可逆量子线路的优化方法


[0001]本专利技术涉及量子线路优化
，尤其涉及一种针对SPECK对称密码的可逆量子线路的优化方法。

技术介绍

[0002]SPECK分组密码算法是由Ray Beaulieu等人在2013年提出的轻量级分组密码算法。该算法由简单的基本运算构成。SPECK轻量级分组算法的分组长度为32、48、64、96或128比特，密钥长度为64、72、96、128、144、192或256比特，即分组长度和密钥长度是非固定的。因此SPECK系列分组密码算法可以根据具体的安全性要求、性能要求、应用环境等选择合适的分组长度和密钥长度，具有很强的灵活性，应用前景十分广泛。
[0003]Grover在1996年提出了典型的量子搜索算法，经过不断地改进和优化，当前该算法体系可以更加完善、高效、广泛的解决各类搜索问题。在密码学中，可将Grover算法用于密钥搜索，且该量子算法搜索密钥的复杂度明显优于对应经典复杂度。近年来,学者们在量子环境下已经评估了多类对称加密算法模型，同时对于量子攻击的具体线路实现与优化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对SPECK对称密码的可逆量子线路的优化方法，其特征在于，包括：步骤1：基于SPECK算法密钥扩展函数和SPECK算法轮加密函数,构建SPECK算法量子加密线路；步骤2：基于SPECK算法量子加密线路得到SPECK算法量子解密线路；步骤3：基于SPECK算法量子加密线路及SPECK算法量子解密线路构建Grover算法搜索SPECK密钥的Oracle量子线路；步骤4：对Grover算法搜索SPECK密钥的Oracle量子线路进行优化，包括模2
n
加法、循环移位操作的优化。2.根据权利要求1所述的一种针对SPECK对称密码的可逆量子线路的优化方法，其特征在于，所述步骤1中SPECK算法密钥扩展函数为：其中l
i
表示第i轮子秘钥生成需要使用的数组，k
i
表示第i轮子秘钥，表示模2
n
加法，表示按位异或，S
‑
α
表示将输入向量按二进制循环右移α位，S
β
表示将输入向量按二进制循环左移β位。3.根据权利要求1所述的一种针对SPECK对称密码的可逆量子线路的优化方法，其特征在于，所述步骤1中，SPECK算法轮加密函数为：其中R
i
表示第i轮输入的高位分组，L
i
表示第i轮输入的低位分组，k
i
表示第i轮子秘钥，表示模2
n
加法，表示按位异或，S
‑
α
表示将输入向量按二进制循环右移α位，S
β
表示将输入向量按二进制循环左移β位。4.根据权利要求1所述的一种针对SPECK对称密码的可逆量子线路的优化方法，其特征在于，所述步骤4中，模2
n
加法的优化包括减少辅助量子比特数及降低T门深度。5.根据权利要求4所述的一种针对SPECK对称密码的可逆量子线路的优化方法，其特征在于，按照以下方式减少辅助量子...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋俊琰，王洪，吴显华，孟祥栋，费洋扬，朱嘉玮，段乾恒，马智，闫宝，江浩东，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：