In this paper we propose the (keyed) permutation Arion and the hash function ArionHash over $\mathbb{F}_p$ for odd and particularly large primes. The design of Arion is based on the newly introduced Generalized Triangular Dynamical System (GTDS), which provides a new algebraic framework for constructing (keyed) permutation using polynomials over a finite field. At round level Arion is the first design which is instantiated using the new GTDS. We provide extensive security analysis of our construction including algebraic cryptanalysis (e.g. interpolation and Groebner basis attacks) that are particularly decisive in assessing the security of permutations and hash functions over $\mathbb{F}_p$. From a application perspective, ArionHash is aimed for efficient implementation in zkSNARK protocols and Zero-Knowledge proof systems. For this purpose, we exploit that CCZ-equivalence of graphs can lead to a more efficient implementation of Arithmetization-Oriented primitives. We compare the efficiency of ArionHash in R1CS and Plonk settings with other hash functions such as Poseidon, Anemoi and Griffin. For demonstrating the practical efficiency of ArionHash we implemented it with the zkSNARK libraries libsnark and Dusk Network Plonk. Our result shows that ArionHash is significantly faster than Poseidon - a hash function designed for zero-knowledge proof systems. We also found that an aggressive version of ArionHash is considerably faster than Anemoi and Griffin in a practical zkSNARK setting.


翻译:在本文中, 我们提出( 关键) 调和 Arion 和 hash 函数的 Arion Hash, 以 $\ mathbb{ F<unk> p$ 和 hash 快速化分析, 用于奇数和特别大的质谱。 Arion 的设计基于新推出的通用三边动态系统( GTDS), 它提供了一个新的代数框架, 用于在有限字段上使用多式调( 关键) 构建( 关键) 调和调和。 在圆基级 Arien Ariion 是第一个使用新的 GTDS 即时的首个设计。 我们提供广泛的安全分析, 包括对我们的构造进行代数加密分析( 例如, 内插和 Groebner 基础攻击 ), 这在评估变换安全性和多功能方面特别具有决定性意义。 从应用角度看, ArionHash 协议和 Zeroknational 校验系统, 我们利用 CCZ- ral 证明能够更高效地执行 Arichmal- hal 和 Rental lishal 的 Olishal 系统。 我们的 Ral 1 和 Rest sal 的 Rest sal 的系统, 我们在 Veal 和 Restal 和 Restal sal 的 Rest sal 演示中也以 相当的精度展示了另一个的精制了 。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月28日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月26日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月26日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员