Manipulationserkennung gegen einheitliche Betreiber

Manipulationserkennung gegen einheitliche Betreiber

Zeitstempel: 8. November 2023, 10:24 Uhr
Manipulationserkennung gegen Einheitsbetreiber PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikale Suche. Ai.

Naresh Goud Boddu1 und Upendra Kapshikar2

1NTT Research, Sunnyvale, USA
2Zentrum für Quantentechnologien, National University of Singapore, Singapur

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Abstrakt

Die Sicherheit eines Speichergeräts vor einem manipulierenden Angreifer ist ein gut untersuchtes Thema in der klassischen Kryptographie. Solche Modelle ermöglichen einem Angreifer Black-Box-Zugriff, und das Ziel besteht darin, die gespeicherte Nachricht zu schützen oder das Protokoll abzubrechen, wenn es zu Manipulationen kommt.
In dieser Arbeit erweitern wir den Umfang der Theorie der Manipulationserkennungscodes gegen einen Gegner mit Quantenfähigkeiten. Wir betrachten Kodierungs- und Dekodierungsschemata, die zum Kodieren einer $k$-Qubit-Quantennachricht $vert mrangle$ verwendet werden, um ein $n$-Qubit-Quantencodewort $vert {psi_m} rangle$ zu erhalten. Ein Quantencodewort $vert {psi_m} rangle$ kann über ein einheitliches $U$ aus einer bekannten manipulierenden einheitlichen Familie $mathcal{U}_{mathsf{Adv}}$ (wirkt auf $mathbb{C}^{2 ^n}$).
Zunächst beginnen wir mit der allgemeinen Untersuchung von $textit{Quantenmanipulationserkennungscodes}$, die erkennen, ob Manipulationen durch die Aktion eines einheitlichen Operators verursacht wurden. Falls keine Manipulation vorliegt, möchten wir die ursprüngliche Nachricht ausgeben. Wir zeigen, dass Quantenmanipulationserkennungscodes für jede Familie einheitlicher Operatoren $mathcal{U}_{mathsf{Adv}}$ existieren, sodass $vertmathcal{U}_{mathsf{Adv}} vert lt 2^{2^{ alpha n}}$ für eine Konstante $alpha in (0,1/6)$; vorausgesetzt, dass einheitliche Operatoren nicht zu nahe am Identitätsoperator liegen. Die von uns erstellten Quantenmanipulationserkennungscodes können als Quantenvarianten der von Jafargholi und Wichs [’15] untersuchten $textit{klassischen Manipulationserkennungscodes}$ betrachtet werden, von denen bekannt ist, dass sie unter ähnlichen Einschränkungen existieren.
Darüber hinaus zeigen wir, dass, wenn der Nachrichtensatz $mathcal{M}$ klassisch ist, eine solche Konstruktion als $textit{nicht-formbarer Code}$ gegen jeden $mathcal{U}_{mathsf{Adv}}$ realisiert werden kann mit einer Größe bis zu $2^{2^{alpha n}}$.

► BibTeX-Daten

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Zitiert von

[1] Thiago Bergamaschi, „Pauli Manipulation Detection Codes and Applications to Quantum Communication over Adversarial Channels“, arXiv: 2304.06269, (2023).

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Konnte nicht abrufen Crossref zitiert von Daten während des letzten Versuchs 2023-11-08 15:27:21: Von Crossref konnten keine zitierten Daten für 10.22331 / q-2023-11-08-1178 abgerufen werden. Dies ist normal, wenn der DOI kürzlich registriert wurde.

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