Abstrakt. På grund av Shors algoritm är kvantdatorer ett allvarligt hot mot kryptering. Detta motiverade den kryptografiska gemenskapen att söka efter kvantsäkra lösningar. Å andra sidan är kvantdatorns inverkan på hemlig nyckelkryptografi mycket mindre förstådd. I den här artikeln överväger vi attacker där en motståndare kan ifrågasätta ett orakel som implementerar en kryptografisk primitiv i en kvantöverställning av olika tillstånd. Denna modell ger mycket makt till motståndaren, men de senaste resultaten visar att det ändå är möjligt att bygga säkra kryptosystem i den. Vi studerar tillämpningar av ett kvantförfarande som kallas Simons algoritm (den enklaste kvantperiodsfinnande algoritmen) för att attackera symmetriska kryptosystem i denna modell. Efter tidigare arbeten i denna riktning, visar vi att flera klassiska attacker baserade på att hitta kollisioner kan dramatiskt påskyndas med hjälp av Simons algoritm: att hitta en kollision kräver  och (2 n/2 ) frågor i den klassiska inställningen, men när kollisioner händer med någon dold periodicitet, kan de hittas med endast O (n) frågor i kvantmodellen. Vi får attacker med mycket starka konsekvenser. För det första visar vi att de mest använda driftsätten för autentisering och autentiserad kryptering (t.ex. CBC-MAC, PMAC, GMAC, GCM och OCB) är helt trasiga i denna säkerhetsmodell. Våra attacker är också tillämpliga på många CAESAR kandidater: CLOC, AEZ, COPA, OTR, POET, OMD, och Minalpher. Detta är ganska förvånande jämfört med situationen med kryptering lägen: Anand et al. visa att standardlägen är säkra med en kvantsäker PRF. För det andra visar vi att Simons algoritm också kan appliceras på glidattacker, vilket leder till en exponentiell hastighetsökning av en klassisk symmetrisk kryptoanalysteknik i kvantmodellen.
Dessutom visar resultaten från REF att Simons algoritm kan användas för att bryta inte bara CBC-MAC, utan en hel rad driftlägen för autentisering och autentiserad kryptering.
J un 2 01 6 Breaking Symmetric Cryptosystems using Quantum Period Finding