Điểm:1

Giải hệ phương trình tuyến tính trên trường nhị phân có lỗi

lá cờ ro

Tôi có hệ phương trình tuyến tính $f_1, \ldots, f_m$ trên các biến nhị phân $x_1,\ldots,x_n$ ở đâu $m$ lớn hơn nhiều so với $n$. Chúng tôi biết nếu tất cả các phương trình là chính xác, chúng tôi có thể tìm thấy giải pháp dễ dàng bằng cách loại bỏ Gaussian. Trong số đó $m$ phương trình, 90% phương trình là đúng. Đối với 10% còn lại, các điều khoản không đổi được thay đổi. Vì vậy, nếu số hạng hằng thực tế là 0, thì nó được cho 1, v.v. Liệu chúng ta có thể giải hệ trong thời gian đa thức không? Thay vì 90%, nếu là 99%, chúng ta có thể giải trong thời gian đa thức không?

poncho avatar
lá cờ my
Tôi xin lưu ý rằng việc giải $n=256$, $p=0,9$ là có thể thực hiện được (bằng cách đơn giản là chọn 256 phương trình ngẫu nhiên; với xác suất vào khoảng $2^{-39}$, tất cả 256 phương trình đều đúng, và do đó, Gaussian Loại bỏ đưa ra câu trả lời đúng (rất dễ xác minh).
lá cờ ro
Cảm ơn. Nhưng nếu n ngày càng lớn hơn, giả sử n=1024, thì chúng ta không thể giải bằng cách sử dụng ý tưởng này.
poncho avatar
lá cờ my
Không dành cho $p=0,9$; nó vẫn khá dễ xử lý với $p=0,99$
kelalaka avatar
lá cờ in
Và một kế hoạch dựa trên điều này.. [Có bất kỳ chữ ký nào dựa trên ma trận không](https://crypto.stackexchange.com/q/37562/18298)
Điểm:3
lá cờ ng

Vấn đề cân bằng học tập với tiếng ồn (LPN) như sau

Để cho $\vec s\in\mathbb{F}_2^n$ là một bí mật cố định, và $\mathcal{O}_{\vec s}$ là một nhà tiên tri lấy mẫu $\vec a_i\gets \mathcal{U}(\mathbb{F}_2^n)$, $e_i \gets \mathsf{Bern}(\tau)$, và trả về $(\vec a_i, \langle \vec a_i, \vec s\rangle + e_i)$

Vấn đề LPN (tìm kiếm) là, được truy cập truy vấn vào oracle $\mathcal{O}_{\vec s}$, để lấy lại bí mật $\vec s$.

Nếu bạn hạn chế một số giới hạn truy vấn của $m$ về số lần bạn gọi $\mathcal{O}_{\vec s}$, vấn đề chính xác là vấn đề bạn đang quan tâm.

Khi tỷ lệ tiếng ồn $\tau$ là hằng số (là một hàm của $n$), iirc độ phức tạp nổi tiếng nhất để giải LPN là thuật toán Blum, Kalai, Wasserman (BKW), thuật toán này chạy theo thời gian, bộ nhớ và độ phức tạp của mẫu $2^{O(n/\log n)}$. Vì vậy, chúng ta không nên (một cách tiệm cận) mong đợi sự phức tạp của nhiều thời gian.

Tuy nhiên, một cách cụ thể, đủ nhỏ $p$ tình hình là có thể xử lý được. Để đọc thêm về điều này, xem Giải mã LPN. Tôi đã bao gồm một hình ảnh về thời gian chạy của các thuật toán LPN khác nhau bên dưới. Đây, $\tau \in [0, 1/2]$ là "tỷ lệ nhiễu" và có thể được viết là $\tau = \min(p, 1-p)$ trong ký hiệu của bạn.

Thời gian chạy của thuật toán LPN.

Lưu ý rằng đối với $p = 0,99$, chúng tôi có cái đó $\tau = 1/100$. Sau đó, định lý 5 của bài báo được liên kết giải LPN với độ phức tạp thời gian/truy vấn

$$\tilde{\Theta}\left(\left(\frac{1}{(1-\tau)^n}\right)^{\frac{1}{1+\log\left(\frac{ 1}{1-\tau}\right)}}\right).$$

Điều này mang lại sự phức tạp về thời gian/truy vấn $\approx (100/99)^{\frac{n}{1+\log(100/99)}}$, mặc dù không phải là thời gian đa thức, nhưng sẽ khá hợp lý đối với kích thước vừa phải $n$.

lá cờ ro
Cột "Mẫu" là gì? Có phải m trong vấn đề của tôi? Trong trường hợp của tôi m là khoảng 4n.
Mark avatar
lá cờ ng
Vâng, đúng vậy.Điều đó sẽ làm cho vấn đề của bạn khó hơn một chút so với vấn đề mà bài báo này giải quyết. Tuy nhiên, điều đáng nói là một vấn đề tương tự ("sự cố LWE") có cái được gọi là "tự giảm ngẫu nhiên" --- với một số mẫu (cố định), bạn có thể tạo một số lượng mẫu *tùy ý* (mặc dù ở tốc độ tiếng ồn cao hơn). Tôi không biết liệu LPN cũng có khả năng tự giảm như vậy hay không, nhưng tôi hy vọng rằng nó sẽ có. Đặc biệt, nếu bạn "xếp chồng" các mẫu của mình $\vec a_i$ vào một ma trận $A$, bạn có thể viết chúng dưới dạng $(A, As + e)$. Sau đó, bạn có thể tạo một mẫu mới thông qua $(xA, x(As + e))$ cho ...
Mark avatar
lá cờ ng
$x$ được phân phối phù hợp (có thể là ngẫu nhiên đồng đều). Mặc dù vậy, tôi chưa chính thức phân tích vấn đề này và khi tìm kiếm ngắn gọn "Tự giảm ngẫu nhiên LPN" không tìm thấy gì, vì vậy có thể bản phác thảo giảm này không hữu ích/không hợp lệ vì một số lý do.
Mark avatar
lá cờ ng
Tôi đã tìm thấy một kết quả, xem [tại đây](https://cseweb.ucsd.edu/~vlyubash/papers/parityproblem.pdf). Lưu ý rằng kết quả cụ thể này quá yếu để "khuếch đại mẫu" trong tình huống của bạn, nhưng có thể công việc tiếp theo sẽ đạt được điều gì đó đủ mạnh.
lá cờ ro
Cảm ơn bạn rất nhiều. Tôi sẽ xem xét những giấy tờ đó.

Đăng câu trả lời

Hầu hết mọi người không hiểu rằng việc đặt nhiều câu hỏi sẽ mở ra cơ hội học hỏi và cải thiện mối quan hệ giữa các cá nhân. Ví dụ, trong các nghiên cứu của Alison, mặc dù mọi người có thể nhớ chính xác có bao nhiêu câu hỏi đã được đặt ra trong các cuộc trò chuyện của họ, nhưng họ không trực giác nhận ra mối liên hệ giữa câu hỏi và sự yêu thích. Qua bốn nghiên cứu, trong đó những người tham gia tự tham gia vào các cuộc trò chuyện hoặc đọc bản ghi lại các cuộc trò chuyện của người khác, mọi người có xu hướng không nhận ra rằng việc đặt câu hỏi sẽ ảnh hưởng—hoặc đã ảnh hưởng—mức độ thân thiện giữa những người đối thoại.