הצפנה מאובטחת ובלתי תלויה במכשיר עם מחיקה מאושרת

הצפנה מאובטחת ובלתי תלויה במכשיר עם מחיקה מאושרת

סרייגה קונדו1 ו ארנסט י.-ז. לְהִשְׁתַזֵף2,3

1המכון למחשוב קוונטי והמחלקה לקומבינטוריקה ואופטימיזציה, אוניברסיטת ווטרלו, ווטרלו, אונטריו N2L 3G1, קנדה.
2המכון לפיזיקה תיאורטית, ETH ציריך, שוויץ.
3המכון למחשוב קוונטי והמחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, אוניברסיטת ווטרלו, ווטרלו, אונטריו N2L 3G1, קנדה.

מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.

תַקצִיר

אנו לומדים את משימת ההצפנה עם מחיקה מאושרת (ECD) שהוצגה על ידי Broadbent ואיסלאם (2020), אך בסביבה בלתי תלויה במכשיר: אנו מראים שניתן להשיג משימה זו גם כאשר הצדדים הישרים אינם סומכים על המכשירים הקוונטיים שלהם . יתרה מכך, אנו מגדירים אבטחה עבור משימת ה-ECD בצורה ניתנת לחיבור ומראים כי פרוטוקול ה-ECD שלנו עומד בתנאים המובילים לאבטחה ניתנת להרכבה. הפרוטוקול שלנו מבוסס על הפצת מפתח קוונטי בלתי תלוי במכשיר (DIQKD), ובמיוחד פרוטוקול DIQKD המקביל המבוסס על משחק ריבוע הקסם הלא מקומי, שניתן על ידי Jain, Miller and Shi (2020). כדי להשיג מחיקה מאושרת, אנו משתמשים במאפיין של משחק ריבוע הקסם שנצפה על ידי Fu ומילר (2018), כלומר שניתן להשתמש בגרסה דו-סיבובית של המשחק כדי לאשר מחיקה של סיביות אקראית בודדת. על מנת להשיג אבטחת מחיקה מאושרת עבור הודעות ארוכות באופן שרירותי מנכס זה, אנו מוכיחים משפט חזרה מקביל למשחקים לא מקומיים בשני סיבובים, אשר עשויים להיות בעלי עניין עצמאי.

► נתוני BibTeX

► הפניות

[1] נתי אהרון, אנדרה Chailloux, Iordanis Kerenidis, Serge Massar, Stefano Pironio, וג'ונתן סילמן, "היפוך מטבע חלש בסביבה בלתי תלויה במכשיר" תורת החישוב הקוונטי, התקשורת והקריפטוגרפיה 1-12 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-54429-3_1

[2] רותם ארנון-פרידמן, פרדריק דופויס, עומר פאוזי, רנאטו רנר ותומאס וידיק, "הצפנה קוונטית עצמאית ללא מכשיר באמצעות הצטברות אנטרופיה" Nature Communications 9, 459 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-017-02307-4
https: / / www.nature.com/ מאמרים / s41467-017-02307-4

[3] נתי אהרון, סרג' מסאר, סטפנו פירוניו וג'ונתן סילמן, "מחויבות סיביות בלתי תלויה במכשיר המבוססת על אי-שוויון CHSH" New Journal of Physics 18, 025014 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​18/​2/​025014

[4] Charles H. Bennettand Gilles Brassard "הצפנה קוונטית: הפצת מפתחות ציבוריים והטלת מטבעות" Proceedings of International Conference on Computers, Systems and Signal Processing 175 (1984).
https: / doi.org/â € ‹10.1016 / j.tcs 2011.08.039

[5] ג'ונתן בארט, רוג'ר קולבק ואדריאן קנט, "התקפות זיכרון על קריפטוגרפיה קוונטית בלתי תלויה במכשיר" מכתבי סקירה פיזית 110, 010503 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.010503

[6] Anne Broadbentand Rabib Islam "הצפנה קוונטית עם מחיקה מוסמכת" תורת הצפנה 92–122 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-030-64381-2_4

[7] מייקל בן-אור, מיכל הורודצקי, דבי וו. לאונג, דומיניק מאיירס וג'ונתן אופנהיים, "האבטחה האוניברסלית הניתנת לחיבור של הפצת מפתח קוונטי" תורת הקריפטוגרפיה 386–406 (2005).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-540-30576-7_21

[8] מוחמד בוואריאן, תומאס וידיק והנרי יואן, "משחקי עיגון לחזרה מקבילה" https://​arxiv.org/​abs/​1509.07466 (2015).
https: / / arxiv.org/ abs / 1509.07466

[9] Mohammad Bavarian, Thomas Vidick, והנרי Yuen, "הגברת קשיות למשחקים מסובכים באמצעות עיגון" של סימפוזיון ACM SIGACT השנתי ה-49 על תורת המחשוב 303–316 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3055399.3055433

[10] J. Lawrence Carterand Mark N. Wegman "מחלקות אוניברסליות של פונקציות חשיש" Journal of Computer and System Sciences 18, 143–154 (1979).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0022-0000(79)90044-8

[11] Honghao Fuand Carl A. Miller "אקראיות מקומית: דוגמאות ויישום" Physical Review A 97, 032324 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032324

[12] Alexandru Gheorghiu, Tony Metger, ואלכסנדר Poremba, "הצפנה קוונטית עם תקשורת קלאסית: הכנה מקבילה למצב מרוחק להגנת העתקה, אימות ועוד" https://​/​arxiv.org/​abs/​2201.13445 (2022).
https: / / arxiv.org/ abs / 2201.13445

[13] תומס הולנשטיין "חזרה מקבילה: הפשטות והמקרה ללא איתות" של סימפוזיון ACM השנתי שלושים ותשעה על תורת המחשוב 411–419 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 1250790.1250852

[14] Rahul Jainand Srijita Kundu "משפט מוצר ישיר לתקשורת קוונטית חד-כיוונית" הליכי הכנס השנתי ה-36 של IEEE למורכבות חישובית (CCC 2021) 27:1–27:28 (2021).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.CCC.2021.27
https://drops.dagstuhl.de/ opus/volltexte/2021/14301

[15] Rahul Jain, Carl A. Miller ו-Yaoyun Shi, "הפצת מפתח קוונטי בלתי תלוי בהתקן מקביל" עסקאות IEEE על מידע תורת 66, 5567–5584 (2020).
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2020.2986740

[16] Rahul Jain, Attila Pereszlényi ו-Penghui Yao, "משפט חזרה מקבילה למשחקי סבב אחד של שני שחקנים מסובכים בהפצות מוצר" 2014 IEEE 29th Conference on Computational Complexity (CCC '14) 209–216 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1109 / CCC.2014.29

[17] Julia Kempe, Hirotada Kobayashi, Keiji Matsumoto, Ben Toner, and Thomas Vidic, "משחקים מסובכים הם קשים לקירוב" 2008 סימפוזיון IEEE השנתי ה-49 על יסודות מדעי המחשב 447–456 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2008.8

[18] סרייגה קונדו, ג'יימי סיקורה וארנסט י.-ז. Tan, "פרוטוקול בלתי תלוי במכשיר להעברה מתעלמת של XOR" Quantum 6, 725 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-05-30-725

[19] סרייגה קונדואנד ארנסט י.-ז. Tan "הצפנה בלתי ניתנת לשיבוט בלתי תלוי במכשיר" https://​/​arxiv.org/​abs/​2210.01058 (2022).
https: / / arxiv.org/ abs / 2210.01058

[20] Norbert Lütkenhaus, Ashutosh Marwah ודייב Touchette, "Erasable Bit Commitment From Temporary Quantum Trust" IEEE Journal on Selected Areas in Information Theory 1, 536–554 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1109 / JSAIT.2020.3017054

[21] אואלי מאורנד רנאטו רנר "קריפטוגרפיה מופשטת" הסימפוזיון השני על חידושים במדעי המחשב, ICS 2011 1–21 (2011).
https://​/​crypto.ethz.ch/​publications/​MauRen11.html

[22] סטפנו פירוניו, אנטוניו אסין, ניקולס ברונר, ניקולס גיסין, סרג' מסאר ולריו סקאראני, "הפצה בלתי תלויה של מפתח קוונטי מאובטחת מפני התקפות קולקטיביות" New Journal of Physics 11, 045021 (2009).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​11/​4/​045021

[23] כריסטופר פורטמננד רנאטו רנר "אבטחה קריפטוגרפית של הפצת מפתח קוונטי" https://​/​arxiv.org/​abs/​1409.3525 (2014).
https: / / arxiv.org/ abs / 1409.3525

[24] אנופ ראו "חזרה מקבילה במשחקי הקרנה וריכוזיות" הליכי סימפוזיון ACM השנתי הארבעים על תורת המחשוב 1-10 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 1374376.1374378

[25] רן רז "משפט חזרה מקבילה" של סימפוזיון ACM השנתי העשרים ושבע על תורת המחשוב 447–456 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 225058.225181

[26] רנאטו רנר "עבודת אבטחה של חלוקת מפתח קוונטי" (2005).
https: / / doi.org/ 10.3929 / ethz-a-005115027

[27] ג'ונתן סילמן, אנדרה שילו, נתי אהרון, Iordanis Kerenidis, Stefano Pironio, וסרג' מסאר, "מחויבות קוואנטית חסרת אמון לחלוטין והטלת מטבעות" מכתבי סקירה פיזית 106, 220501 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.106.220501

[28] Marco Tomamicheland Anthony Leverrier "הוכחת אבטחה עצמאית ומלאה להפצת מפתח קוונטי" Quantum 1, 14 (2017).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2017-07-14-14

[29] Dominique Unruh "הצפנה ניתנת לביטול בזמן שחרור קוונטי" התקדמות בקריפטולוגיה - EUROCRYPT 2014 129–146 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-55220-5_8

[30] בארט ואן דר וכט, חאבייר קויטו-רוי ובוריס סקוריץ', "לא יכול לגעת בזה: ראיות בלתי מותנות לחבלה ממפתחות קצרים" https://​/​arxiv.org/​abs/​2006.02476 (2020).
https: / / arxiv.org/ abs / 2006.02476

[31] Thomas Vidick "מקביל DIQKD מחזרה מקבילה" https://​/​arxiv.org/​abs/​1703.08508 (2017).
https: / / arxiv.org/ abs / 1703.08508

[32] Vilasini Venkatesh, כריסטופר פורטמן ולידיה דל ריו, "אבטחה מורכבת בהצפנה קוונטית רלטיביסטית" New Journal of Physics 21, 043057 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ab0e3b

[33] Stephen Wiesner "Conjugate Coding" SIGACT News 15, 78–88 (1983).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 1008908.1008920

מצוטט על ידי

[1] טוני מגר, עומר פאוזי, דיוויד סאטר ורנאטו רנר, "הצטברות אנטרופיה כללית", arXiv: 2203.04989, (2022).

[2] Taiga Hiroka, Tomoyuki Morimae, Ryo Nishimae, ו-Takashi Yamakawa, "הצפנה קוונטית עם מחיקה מאושרת, שנבדקה מחדש: מפתח ציבורי, מבוסס תכונות ותקשורת קלאסית", arXiv: 2105.05393, (2021).

[3] Taiga Hiroka, Tomoyuki Morimae, Ryo Nishimaki, ו-Takashi Yamakawa, "Certified Everlasting Functional Encryption", arXiv: 2207.13878, (2022).

[4] Rahul Jain ו- Srijita Kundu, "משפט מוצר ישיר למורכבות תקשורת קוונטית עם יישומים לקריפטוגרפיה בלתי תלויה בהתקן", arXiv: 2106.04299, (2021).

הציטוטים לעיל הם מ- מודעות SAO / NASA (עודכן לאחרונה בהצלחה 2023-07-06 13:26:29). הרשימה עשויה להיות שלמה מכיוון שלא כל בעלי האתרים מספקים נתוני ציטוט ראויים ומלאים.

לא ניתן היה להביא נתונים מצוטטים על ידי קרוסרף במהלך ניסיון אחרון 2023-07-06 13:26:27: לא ניתן היה להביא נתונים שהובאו עבור 10.22331 / q-2023-07-06-1047 מקרוסרף. זה נורמלי אם ה- DOI נרשם לאחרונה.

בול זמן:

עוד מ יומן קוונטים