通过中点 Hessian 在 $2^{0.6039n}$ 时间内求解最短向量问题
Solving the Shortest Vector Problem in $2^{0.6039n}$ Time via Mid-Point Hessian

原始链接: https://arxiv.org/abs/2608.02478

本文介绍了解决 $n$ 维格中最短向量问题(SVP)的重大进展。作者提出了一种随机算法,改进了此前 $2^{n+o(n)}$ 的最优复杂度,在经典计算下实现了 $2^{0.6039n+o(n)}$ 的时间复杂度,在量子计算下实现了 $2^{0.5411n+o(n)}$ 的时间复杂度,且空间复杂度为 $2^{0.5n+o(n)}$。 其核心创新点在于利用了周期性高斯函数在半最短向量处的黑塞矩阵(Hessian)。具体而言,在 $v/2$ 处(其中 $v$ 为最短向量),黑塞矩阵表现出一个与 $v$ 紧密对齐的特征向量。通过利用离散高斯样本来估计 $\mathcal{L}/2\mathcal{L}$ 中各奇偶类下的黑塞矩阵,该算法能够识别出最短向量所在的类,并随后通过有界距离解码算法将其恢复。作者通过随机子格陪集和先进的采样技术进一步优化了该过程,这些方法在格密码研究中可能具有更广泛的应用价值。这些改进代表了在提高 SVP 计算效率方面迈出的重要一步。

这篇 Hacker News 讨论聚焦于一篇关于解决最短向量问题(SVP)的新研究论文,该算法的运行时间为 $2^{0.6039n}$。 讨论区初期主要关注标题的格式问题,特别是如何在纯文本平台上呈现 LaTeX 风格的符号。评论者们争论了表示 $2^{0.6039n}$ 以及包含 $o(n)$ 符号的最佳方式。 在内容层面,用户讨论了这一进展对密码学的影响。一个关键问题是,这一进展是否会威胁到 Falcon 等后量子签名方案的安全性。专家们指出,尽管该论文改进了 SVP 的可证明界限,但它与目前设定密码学安全参数时所采用的“最先进”启发式假设仍有距离,这些启发式假设通常远低于这些可证明的界限。 最后,讨论还涉及了人工智能在学术研究中的作用。尽管参与者对作者的“AI 使用披露”持赞赏态度,但一些人对论文的实际效用表示怀疑。批评者认为,除非该理论有代码支持,并能与 `fplll` 等现有工具进行基准测试对比,否则尚不清楚该方法是否具有实际的密码学应用价值,还是仅仅是一个理论成果。
相关文章

原文

View a PDF of the paper titled Solving the Shortest Vector Problem in $2^{0.6039n}$ Time via Mid-point Hessian, by Minki Hhan

View PDF HTML (experimental)
Abstract:We present randomized algorithms for the shortest vector problem (SVP). For the $n$-dimensional lattice $\mathcal L$, our algorithms solve SVP in time $2^{0.6039n+o(n)}$ classically and $2^{0.5411n+o(n)}$ quantumly and space $2^{0.5n+o(n)}$, improving the previous best algorithm running in $2^{n+o(n)}$ time and space of Aggarwal, Dadush, Regev, and Stephens-Davidowitz [STOC'15].
Our algorithms heavily use the property of the Hessian of the periodic Gaussian function at the half shortest vector: For a shortest vector $v \in \mathcal L$, the Hessian at $v/2$ has the eigenvector close to $v$, which can be used to recover $v$ using the (preprocessing) bounded distance decoding algorithm. Given the periodicity modulo $\mathcal L$, the candidate midpoints are indexed by the parity classes in $\mathcal L/2\mathcal L$. Our algorithm searches for the class of a shortest vector by estimating the corresponding Hessians using discrete Gaussian samples.
We optimize the algorithm using random sublattice cosets and various sampling technique, achieving the final complexity. The optimization techniques may be of independent interest.
From: Minki Hhan [view email]
[v1] Mon, 3 Aug 2026 16:46:49 UTC (6,884 KB)
[v2] Tue, 4 Aug 2026 03:43:30 UTC (6,885 KB)
联系我们 contact @ memedata.com