辛格点与GKP码——基于密码学格的简单随机化构造

该研究团队基于标准短整数解(SIS)格、环SIS(R-SIS)格以及模SIS(M-SIS)格构建了性能优异的GKP(Gottesman-Kitaev-Preskill)码(符合Conrad、Eisert和Seifert提出的标准)。这些格结构在基于格的密码学中具有关键作用。该方案生成的GKP码具有n/πe的解码距离,优于Conrad等人基于NTRU方案实现的Ω(n/q)距离(其中n≤q²/0.28)。与后者不同,该团队的编码方案不包含可用于加速解码的私钥,但研究人员提出了一种简易解码算法,实验表明该算法在多数参数选择下可获得与NTRU基编码相近的解码效果。特别地,采用R-SIS和M-SIS构造时,该简易算法可实现近线性时间复杂度。 该工作延续Conrad、Eisert和Seifert的研究框架,通过显式随机构造辛格,直接获得了具有最小距离(1/σ₂ₙ)¹/²ⁿ≈n/πe的GKP码(其中σ₂ₙ表示2n维单位球体积,常数项≈1)。此前Buser和Sarnak仅以非构造性方式证明了此类辛格的存在性。
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