文献类型：期刊文章

作　　者：林达[1] 向泽军[1] 张若琳[1] 张莎莎[1] 曾祥勇[1]

LIN Da;XIANG Ze-Jun;ZHANG Ruo-Lin;ZHANG Sha-Sha;ZENG Xiang-Yong(Hubei Key Laboratory of Applied Mathematics,Faculty of Mathematics and Statistics,Hubei University,Wuhan 430062,China)

机构地区：[1]湖北大学数学与统计学学院应用数学湖北省重点实验室,武汉430062

出　　处：《密码学报》

基　　金：国家自然科学基金(61802119);武汉市科技局应用基础前沿项目(2020010601012189)。

年　　份：2021

卷　　号：8

期　　号：6

起止页码：999-1018

语　　种：中文

收录情况：CSCD、CSCD2021_2022、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、普通刊

摘　　要：我国商密标准SM4算法已成为ISO/IEC国际标准,本文主要研究该算法的的量子实现.基于对表面码的特性以及量子纠错的综合考虑,本文将量子比特数、通用量子逻辑门数、量子电路深度以及量子电路的depth-times-width值等作为统计参数.首先,探讨并提出了SM4算法S盒的量子优化实现方案.同时,结合算法自身结构的性质以及本文提出的S盒量子实现的特点,设计了SM4算法量子实现的整体结构,该结构能有效减少量子比特开销.其次,针对量子比特数和depth-times-width值两种指标,系统地研究了并行实现的S盒数量对SM4算法具体量子实现电路性能的影响.最后,设计了结合Grover算法对SM4进行穷举攻击的量子电路,并评估了该攻击所需的量子资源.

关 键 词：SM4  量子电路 GROVER算法

分 类 号：TP309.7]