Võltsingu tuvastamine ühtsete operaatorite vastu

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Unitaaroperaatorite PlatoBlockchaini andmeluure võltsimise tuvastamine. Vertikaalne otsing. Ai.

Naresh Goud Boddu¹ ja Upendra Kapshikar²

¹NTT Research, Sunnyvale, USA
²Singapuri riikliku ülikooli kvanttehnoloogia keskus

Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.

Abstraktne

Salvestusseadme turvalisus rikkuva vastase vastu on klassikalises krüptograafias hästi uuritud teema. Sellised mudelid annavad vastasele juurdepääsu musta kasti ja selle eesmärk on kaitsta salvestatud sõnumit või katkestada protokoll, kui seda tehakse.
Selles töös laiendame võltsimise tuvastamise koodide teooria ulatust kvantvõimetega vastase vastu. Vaatleme kodeerimis- ja dekodeerimisskeeme, mida kasutatakse $k$-kubitise kvantsõnumi $vert mrangle$ kodeerimiseks, et saada $n$-qubit kvantkoodsõna $vert {psi_m} rangle$. Kvantkoodsõna $vert {psi_m} rangle$ saab vastuoluliselt rikkuda ühtse $U$ kaudu mõnest teadaolevast rikkuvast ühtsest perekonnast $mathcal{U}_{mathsf{Adv}}$ (toimib $mathbb{C}^{2 ^n}$).
Esiteks algatame üldise uuringu $textit{quantum võltsimise tuvastamise koodide}$ kohta, mis tuvastavad ühtse operaatori tegevusest põhjustatud võltsimise. Juhul, kui rikkumist ei toimunud, soovime väljastada algse sõnumi. Näitame, et kvantvõltsimise tuvastamise koodid on olemas mis tahes ühtsete operaatorite $mathcal{U}_{mathsf{Adv}}$ perekonna jaoks, nii et $vertmathcal{U}_{mathsf{Adv}} vert lt 2^{2^{ alfa n}}$ mingi konstantse $alpha jaoks (0,1/6)$; tingimusel, et ühtsed operaatorid ei ole identiteedioperaatorile liiga lähedal. Meie koostatud kvant-võltsimise tuvastamise koode võib pidada Jafargholi ja Wichsi ['15] uuritud $textit{klassikaliste võltsimise tuvastamise koodide}$ kvantvariantideks, mis teadaolevalt eksisteerivad ka sarnaste piirangutega.
Lisaks näitame, et kui sõnumikomplekt $mathcal{M}$ on klassikaline, saab sellise konstruktsiooni realiseerida kui $textit{mittemalmistuvat koodi}$ mis tahes $mathcal{U}_{mathsf{Adv}}$ vastu. suurusega kuni $2^{2^{alpha n}}$.

► BibTeX-i andmed

@artikkel{Boddu2023tamperdetection, doi = {10.22331/q-2023-11-08-1178}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-11-08-1178}, pealkiri = {Võlts { D}tuvastus {U}nitaarsete {O}operaatorite} vastu, autor = {Boddu, Naresh Goud ja Kapshikar, Upendra}, ajakiri = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, väljaandja = {{Verein zur F {“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, maht = {7}, lehekülge = {1178}, kuu = nov, aasta = {2023} }

► Viited

[1] Zahra Jafargholi ja Daniel Wichs. "Võltsingu tuvastamine ja pidevad mittemalmistuvad koodid". Toimetajad Yevgeniy Dodis ja Jesper Buus Nielsen, Theory of Cryptography. Lk 451–480. Berliin, Heidelberg (2015). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46494-6_19

[2] M. Cheraghchi ja V. Guruswami. "Mittemalmistuvate koodide maht". IEEE Transactions on Information Theory 62, 1097–1118 (2016).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2015.2511784

[3] Sebastian Faust, Pratyay Mukherjee, Daniele Venturi ja Daniel Wichs. "Tõhusad mittemalmitavad koodid ja võtmete tuletamine mitmemõõtmeliste manipuleerimisahelate jaoks". Phong Q. Nguyen ja Elisabeth Oswald, toimetajad, Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2014. Lk 111–128. Berliin, Heidelberg (2014). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-55220-5_7

[4] Ronald Cramer, Jevgeni Dodis, Serge Fehr, Carles Padró ja Daniel Wichs. "Algebralise manipuleerimise tuvastamine tugeva salajagamise ja hägusate ekstraktide rakendustega". Väljaandes Nigel Smart, toimetaja, Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2008. Lk 471–488. Berliin, Heidelberg (2008). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-540-78967-3_27

[5] Ronald Cramer, Carles Padró ja Chaoping Xing. "Optimaalsed algebralise manipuleerimise tuvastamise koodid konstantse vea mudelis". Toimetajad Yevgeniy Dodis ja Jesper Buus Nielsen, Theory of Cryptography. Lk 481–501. Berliin, Heidelberg (2015). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46494-6_20

[6] Peter W Shor. "Skeem dekoherentsi vähendamiseks kvantarvuti mälus". Füüsiline ülevaade A 52, R2493 (1995).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.52.R2493

[7] Robert Calderbank ja Peter W Shor. "On olemas head kvantviga parandavad koodid." Physical Review A 54, 1098 (1996).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.54.1098

[8] Daniel Gottesman. "Stabilisaatorikoodid ja kvantveaparandus". Doktoritöö. Caltech. (1997). url: https:///thesis.library.caltech.edu/2900/2/THESIS.pdf.
https:///thesis.library.caltech.edu/2900/2/THESIS.pdf

[9] A.Yu. Kitaev. "Tõrkekindel kvantarvutus ükskõik kelle poolt". Annals of Physics 303, 2–30 (2003).
https://doi.org/10.1016/s0003-4916(02)00018-0

[10] Andrew M Steane. "Veade parandamine koodide kvantteoorias". Physical Review Letters 77, 793 (1996).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.793

[11] Gorjan Alagic ja Christian Majenz. "Kvantne vormimatus ja autentimine". Toimetajad Jonathan Katz ja Hovav Shacham, Advances in Cryptology – CRYPTO 2017. Lk 310–341. Cham (2017). Springer International Publishing.
https://doi.org/10.1007/978-3-319-63715-0_11

[12] Andris Ambainis, Jan Bouda ja Andreas Winter. "Kvantteabe mittemalmistuv krüpteerimine". Journal of Mathematical Physics 50, 042106 (2009).
https:///doi.org/10.1063/1.3094756

[13] A. Broadbent ja Sébastien Lord. "Kloonimata kvantkrüptimine juhuslike oraaklite kaudu". IACR krüptol. ePrint Arch. 2019, 257 (2019).
https:///doi.org/10.4230/LIPIcs.TQC.2020.4

[14] Daniel Gottesman. "Kloonimata krüptimine". Kvantinfo. Arvuta. 3, 581–602 (2003).
https:///doi.org/10.26421/qic3.6-2

[15] Stefan Dziembowski, Krzysztof Pietrzak ja Daniel Wichs. "Mittemalmistuvad koodid". J. ACM 65 (2018).
https:///doi.org/10.1145/3178432

[16] Mihir Bellare, David Cash ja Rachel Miller. "Krüptograafia on kaitstud seotud võtmega rünnakute ja rikkumiste eest". Dong Hoon Lee ja Xiaoyun Wang, toimetajad, Advances in Cryptology – ASIACRYPT 2011. Lk 486–503. Berliin, Heidelberg (2011). Springer Berlin Heidelberg.

[17] Mihir Bellare ja David Cash. "Pseudojuhuslikud funktsioonid ja permutatsioonid on tõestatult kaitstud seotud võtmega rünnakute eest." Tal Rabin, toimetaja, Advances in Cryptology – CRYPTO 2010. Lk 666–684. Berliin, Heidelberg (2010). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-14623-7_36

[18] Mihir Bellare ja Tadayoshi Kohno. "Seotud võtmega rünnakute teoreetiline käsitlus: Rka-prps, rka-prfs ja rakendused". Eli Biham, toimetaja Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2003. Lk 491–506. Berliin, Heidelberg (2003). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/3-540-39200-9_31

[19] Mihir Bellare, Kenneth G. Paterson ja Susan Thomson. "Rka turvalisus väljaspool lineaarset barjääri: Ibe, krüpteerimine ja allkirjad". Toimetajad Xiaoyun Wang ja Kazue Sako, Advances in Cryptology – ASIACRYPT 2012. Lk 331–348. Berliin, Heidelberg (2012). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-34961-4_21

[20] Sebastian Faust, Krzysztof Pietrzak ja Daniele Venturi. "Võltsimiskindlad vooluringid: kuidas vahetada lekkeid võltsimiskindluse vastu". Luca Aceto, Monika Henzinger ja Jiří Sgall, automaatide, keelte ja programmeerimise toimetajad. Lk 391–402. Berliin, Heidelberg (2011). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-22006-7_33

[21] Rosario Gennaro, Anna Lysyanskaya, Tal Malkin, Silvio Micali ja Tal Rabin. Algoritmiline võltsimiskindel (ATP) turvalisus: riistvara rikkumisvastase turvalisuse teoreetilised alused. Moni Naor, toimetaja, Theory of Cryptography. Lk 258–277. Berliin, Heidelberg (2004). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-540-24638-1_15

[22] Vipul Goyal, Adam O'Neill ja Vanishree Rao. "Korreleeritud sisendiga turvalised räsifunktsioonid". Yuval Ishai, krüptograafia teooria toimetaja. Lk 182–200. Berliin, Heidelberg (2011). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-19571-6_12

[23] Yuval Ishai, Manoj Prabhakaran, Amit Sahai ja David Wagner. "Privaatahelad ii: saladuste hoidmine võltsitatavates vooluringides". Serge Vaudenay, toimetaja Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2006. Lk 308–327. Berliin, Heidelberg (2006). Springer Berlin Heidelberg.
https:///doi.org/10.1007/11761679_19

[24] Yael Tauman Kalai, Bhavana Kanukurthi ja Amit Sahai. "Muutatava ja lekkiva mäluga krüptograafia". Phillip Rogaway, toimetaja, Advances in Cryptology – CRYPTO 2011. Lk 373–390. Berliin, Heidelberg (2011). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-22792-9_21

[25] Krzysztof Pietrzak. "Alamruum lwe". Ronald Cramer, toimetaja, Theory of Cryptography. Lk 548–563. Berliin, Heidelberg (2012). Springer Berlin Heidelberg.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-28914-9_31

[26] Thiago Bergamaschi. "Pauli manipuleerimise tuvastamise koodid ja rakendused kvantkommunikatsiooniks võistlevate kanalite kaudu" (2023). Saadaval aadressil https:///arxiv.org/abs/2304.06269.
arXiv: 2304.06269

[27] Divesh Aggarwal, Naresh Goud Boddu ja Rahul Jain. "Kvantturvalised mittemalmistuvad koodid jagatud oleku mudelis". IEEE Transactions on Information Theory (2023).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2023.3328839

[28] Roman Vershynin. “Sissejuhatus juhuslike maatriksite mitteasümptootilisse analüüsi” (2010). arXiv:1011.3027.
arXiv: 1011.3027

[29] Yinzheng Gu. “Juhuslike maatriksite ja Weingarteni funktsiooni hetked” (2013).
https://qspace.library.queensu.ca/server/api/core/bitstreams/cee37ba4-2035-48e0-ac08-2974e082a0a9/content

[30] Don Weingarten. "Rühmaintegraalide asümptootiline käitumine lõpmatu järgu piiril". Journal of Mathematical Physics 19, 999–1001 (1978).
https:///doi.org/10.1063/1.523807

[31] Benoît Collins. "Polünoomsete juhuslike muutujate momendid ja kumulandid unitaarrühmades, Itzyksoni-Zuberi integraal ja vaba tõenäosus". International Mathematics Research Notices 2003, 953–982 (2003).
https:///doi.org/10.1155/S107379280320917X

[32] Benoı̂t Collins ja Piotr Śniady. "Integratsioon seoses Haari meetmega ühtse, ortogonaalse ja sümplektilise rühma kohta". Communications in Mathematical Physics 264, 773–795 (2006). arXiv:math-ph/0402073.
https://doi.org/10.1007/s00220-006-1554-3
arXiv:math-ph/0402073

[33] Naresh Goud Boddu, Vipul Goyal, Rahul Jain ja João Ribeiro. "Jagatud oleku mittemalmistuvad koodid ja kvantsõnumite salajagamisskeemid" (2023). arXiv:2308.06466.
arXiv: 2308.06466

Viidatud

[1] Thiago Bergamaschi, Pauli manipuleerimise tuvastamise koodid ja rakendused kvantkommunikatsiooniks võistlevate kanalite kaudu, arXiv: 2304.06269, (2023).

Ülaltoodud tsitaadid on pärit SAO/NASA KUULUTUSED (viimati edukalt värskendatud 2023-11-08 15:27:22). Loend võib olla puudulik, kuna mitte kõik väljaandjad ei esita sobivaid ja täielikke viiteandmeid.

Ei saanud tuua Ristviide viidatud andmete alusel viimase katse ajal 2023-11-08 15:27:21: 10.22331/q-2023-11-08-1178 viidatud andmeid ei saanud Crossrefist tuua. See on normaalne, kui DOI registreeriti hiljuti.

See raamat on avaldatud Quantum all Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) litsents. Autoriõigus jääb algsetele autoriõiguste valdajatele, näiteks autoritele või nende institutsioonidele.

SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
Allikas: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-11-08-1178/

Ajatempel: November 8, 2023

Veel alates Quantum Journal

Kovariantne katalüüs nõuab korrelatsioone ja head kvantvõrdlusraamid lagunevad vähe

Quantum Journal

Allikasõlm: 1816403

Ajatempel: Mar 20, 2023

Piiratud kiirusega hõredaid kvantkoode on küllaga

Allikaklaster:

Quantum Journal

Allikasõlm: 1827382

Ajatempel: Aprill 20, 2023

Taasavaldanud Platon

Abstraktne

► BibTeX-i andmed

► Viited

Viidatud

Kovariantne katalüüs nõuab korrelatsioone ja head kvantvõrdlusraamid lagunevad vähe

Mitme toote valemite randomiseerimine Hamiltoni simulatsiooni jaoks

Kvantnägemise transformaatorid

Mitmepoolne sisemine mittepaikne ja seadmest sõltumatu konverentsivõtmeleping

Tundmatute kvantmõõtmiste diskrimineerimine ja sertifitseerimine

Variatsioonilise kvantsimulatsiooni mõõtmise optimeerimine klassikalise varju ja derandomiseerimisega

Kvantkiiruse piirangud operaatorivoogudele ja korrelatsioonifunktsioonidele

Erinevate kvant-ühildamatuse mõistete ühendamine kommunikatsiooni ressursside teooriate rangeks hierarhiaks

Optimaalne (kontrollitud) kvantoleku ettevalmistamine ja täiustatud ühtne süntees kvantahelate abil, millel on suvalise arvu abikubitid

Meist

Vertikaalne otsing ja Ai

Platvorm

Püsi ühenduses

konto