[發明專利]用于確定密碼密鑰的方法、計算機程序和數據處理系統

在審

• 申請號: 202210790469.4
• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN115589282A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: V·沃洛希諾夫;G·萊索維克;A·帕霍姆奇克
• 申請（專利權）人: 特拉量子股份公司
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/40
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 魏小薇;吳麗麗

1.一種用于確定密碼密鑰的方法，所述方法在數據處理系統(20)中執行，所述方法包括：

-提供明文和密文，所述密文使用密碼密鑰和包括密碼運算的加密過程從所述明文確定；

-對于所述加密過程的每個密碼運算，提供包括中間等式和/或中間不等式的至少一個中間關系；

-確定最優化問題，所述最優化問題包括：

-所述明文和所述密文，

-指派給所述加密過程的一輪的至少一個最優化表達式，以及

-最優化變量，所述最優化變量包括所述加密過程的狀態變量以及密碼密鑰變量，

其中，所述至少一個最優化表達式根據所述至少一個中間關系確定、并且包括指派給先前輪的至少一個先前的狀態變量；以及

-求解所述最優化問題并根據所述密碼密鑰變量的最優化值來確定所述密碼密鑰。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述加密過程依據關于二元變量的布爾函數來描述，和/或是AES、IDEA、Salsa20、DES、3-DES和ARX過程之一。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述密碼運算包括AES運算，優選地是輪密鑰加、字節替代、行移位、列混合和密碼擴展中的至少一個。

4.根據前述權利要求之一所述的方法，進一步包括：

-確定所述密碼運算中的至少一個的基本運算；

-根據所述基本運算，確定包括基本等式和/或基本不等式的基本關系；以及

-根據所述基本關系確定至少一個中間關系，

其中，優選地，所述基本運算是NOT、AND、OR和XOR之一。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，至少一個基本關系通過求解基本最優化問題、優選地無約束二次問題來確定。

6.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，至少一個中間關系通過求解中間最優化問題來提供和/或與具有多于一個基本運算的布爾函數相對應。

7.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，至少一個中間關系通過針對所述密碼運算之一確定凸多面體的H表示來提供。

8.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，至少一個中間關系通過針對作用于有限域的所述密碼運算之一，確定作用于另一低階有限域的另一運算來提供。

9.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，所述最優化問題是混合整數線性規劃、混合整數非線性規劃或二次無約束二元最優化問題。

10.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，所述最優化表達式是最優化約束，或者包含在所述最優化問題的目標函數中。

11.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，所述明文包括第一明文和第二明文，并且所述密文包括第一密文和第二密文，其中，所述第一密文已經使用所述密碼密鑰和所述加密過程從所述第一明文確定，并且所述第二密文已經使用所述密碼密鑰和所述加密過程從所述第二明文確定。

12.根據前述權利要求之一所述的方法，其中，所述最優化問題至少部分地在所述數據處理系統(20)的量子處理設備(22)中求解，所述量子處理設備優選地是量子退火設備。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述最優化變量被指派給量子態的疊加。

14.一種包括指令的計算機程序，當所述計算機程序在數據處理系統(20)中執行時，所述指令使所述數據處理系統(20)執行根據前述權利要求之一所述的方法的步驟。

15.一種數據處理系統(20)，所述數據處理系統(20)被配置為通過執行以下步驟來確定密碼密鑰：

-提供明文和密文，所述密文使用密碼密鑰和包括密碼運算的加密過程從所述明文確定；

-對于所述加密過程的每個密碼運算，提供包括中間等式和/或中間不等式的至少一個中間關系；

-確定最優化問題，所述最優化問題包括：

-所述明文和所述密文，

-指派給所述加密過程的一輪的至少一個最優化表達式，以及

-最優化變量，所述最優化變量包括所述加密過程的狀態變量以及密碼密鑰變量，

其中，所述至少一個最優化表達式根據所述至少一個中間關系確定、并且包括指派給先前輪的至少一個先前的狀態變量；以及

-求解所述最優化問題并根據所述密碼密鑰變量的最優化值來確定所述密碼密鑰。