Dit artikel introduceert nieuwe gerandomiseerde algoritmen voor het shortest vector problem (SVP). De voorgestelde methoden verbeteren de computationele complexiteit aanzienlijk ten opzichte van eerdere algoritmen: de klassieke tijd is gereduceerd tot $2^{0.6039n+o(n)}$ en de quantumtijd tot $2^{0.5411n+o(n)}$.
De technische kern van de oplossing is het gebruik van de Hessiaan van de periodieke Gaussische functie bij het middelpunt van de kortste vector; een eigenvector hiervan kan worden gebruikt om de kortste vector te herstellen via bounded distance decoding. Het algoritme maakt gebruik van discrete Gaussische monsters en optimaliseert het proces met willekeurige subrooster-cosets.
Oplossen van het Shortest Vector Problem in $2^{0.6039n}$ tijd via Mid-point Hessian
Samenvatting
We presenteren gerandomiseerde algoritmen voor het shortest vector problem (SVP). Voor een $n$-dimensionaal rooster $\mathcal L$ lossen onze algoritmen SVP op in een klassieke tijd van $2^{0.6039n+o(n)}$ en een quantumtijd van $2^{0.5411n+o(n)}$, met een ruimtebeslag van $2^{0.5n+o(n)}$. Dit is een verbetering ten opzichte van het voorheen beste algoritme van Aggarwal, Dadush, Regev en Stephens-Davidowitz [STOC'15], dat een tijds- en ruimtecomplexiteit van $2^{n+o(n)}$ had.
Onze algoritmen maken intensief gebruik van de eigenschappen van de Hessiaan van de periodieke Gaussische functie bij de helft van de kortste vector: voor een kortste vector $v \in \mathcal L$ heeft de Hessiaan op $v/2$ een eigenvector die dicht bij $v$ ligt. Deze kan worden gebruikt om $v$ te herstellen met behulp van het bounded distance decoding-algoritme (preprocessing). Gegeven de periodiciteit modulo $\mathcal L$, worden de kandidaat-middelpunten geïndexeerd door de pariteitsklassen in $\mathcal L/2\mathcal L$. Ons algoritme zoekt naar de klasse van een kortste vector door de overeenkomstige Hessiaan te schatten met behulp van discrete Gaussische monsters.
We optimaliseren het algoritme met behulp van willekeurige subrooster-cosets en diverse samplingtechnieken, waarmee de uiteindelijke complexiteit wordt bereikt. De gehanteerde optimalisatietechnieken kunnen mogelijk ook onafhankelijk van dit probleem van belang zijn.
Auteur: Minki Hhan
Oplossen van het Shortest Vector Problem in $2^{0.6039n}$ tijd via Mid-point Hessian
Samenvatting
We presenteren gerandomiseerde algoritmen voor het shortest vector problem (SVP). Voor een $n$-dimensionaal rooster $\mathcal L$ lossen onze algoritmen SVP op in een klassieke tijd van $2^{0.6039n+o(n)}$ en een quantumtijd van $2^{0.5411n+o(n)}$, met een ruimtebeslag van $2^{0.5n+o(n)}$. Dit is een verbetering ten opzichte van het voorheen beste algoritme van Aggarwal, Dadush, Regev en Stephens-Davidowitz [STOC'15], dat een tijds- en ruimtecomplexiteit van $2^{n+o(n)}$ had.
Onze algoritmen maken intensief gebruik van de eigenschappen van de Hessiaan van de periodieke Gaussische functie bij de helft van de kortste vector: voor een kortste vector $v \in \mathcal L$ heeft de Hessiaan op $v/2$ een eigenvector die dicht bij $v$ ligt. Deze kan worden gebruikt om $v$ te herstellen met behulp van het bounded distance decoding-algoritme (preprocessing). Gegeven de periodiciteit modulo $\mathcal L$, worden de kandidaat-middelpunten geïndexeerd door de pariteitsklassen in $\mathcal L/2\mathcal L$. Ons algoritme zoekt naar de klasse van een kortste vector door de overeenkomstige Hessiaan te schatten met behulp van discrete Gaussische monsters.
We optimaliseren het algoritme met behulp van willekeurige subrooster-cosets en diverse samplingtechnieken, waarmee de uiteindelijke complexiteit wordt bereikt. De gehanteerde optimalisatietechnieken kunnen mogelijk ook onafhankelijk van dit probleem van belang zijn.
Zichtbare categorieën
Kies welke categorieën je wilt zien.
Over deze site
Waarom Tech-update?
Tech-update is ontstaan omdat ik merkte dat ik dagelijks veel verschillende websites moest bezoeken om interessant technieuws te vinden. Dat kon efficiënter.
Hoe werkt het?
Meerdere keren per etmaal gaat mijn zelfgebouwde AI-agent op zoek naar interessante artikelen op blogs en nieuwssites.
Vindt hij iets relevants, dan wordt het artikel naar het Nederlands vertaald en op Tech-Update geplaatst.
Van ieder artikel maakt de AI ook een korte samenvatting. Zo kun je snel bepalen of het de moeite waard is om het volledige artikel te lezen.
Bij ieder artikel staat altijd een link naar de oorspronkelijke bron (vaak een Engelstalige website).
Artikelen kun je bewaren als favoriet, vastzetten in de zijbalk of terugvinden via de zoekfunctie.
In de instellingen (tandwielikoon rechtsboven) geef je aan in welk soort nieuws je geïnteresseert bent.