X-Wing: あなたが探していたハイブリッドKEM

概要

X-Wingは、X25519とML-KEM-768に基づくハイブリッド鍵暗号機構です。これはほとんどのアプリケーションにとって合理的な選択肢として設計されています。X25519とML-KEM-768の具体的な選択により、汎用的なKEMコンビナーを使用する場合に比べてX-Wingは効率性が向上しています。本論文では、X-WingハイブリッドKEM構造を紹介し、セキュリティの証明を提供します。我々は（1）X25519の名目グループで強いDiffie-Hellman仮定が成り立つ場合、X-Wingが古典的IND-CCAセキュアなKEMであることを示し、（2）ML-KEM-768が自身でIND-CCAセキュアなKEMであり、SHA3-256が疑似ランダム関数として使用される場合に、X-Wingが後量子IND-CCAセキュアなKEMであることを示します。第一の結果はROMで証明されていますが、第二の結果は標準モデルで成立します。要するに、これはX25519またはML-KEM-768のいずれかがセキュアであれば、X-Wingもセキュアであることを意味します。これらのセキュリティ保証と最適化は、行われた具体的な選択肢にのみ可能であり、一般の場合には当てはまらない可能性があることに注意してください。