Codul de rutare: un nou atac la verificarea poziției

Codul de rutare: un nou atac la verificarea poziției

Code-routing: a new attack on position verification PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Joy Cree și Alex May

Universitatea Stanford

Găsiți această lucrare interesant sau doriți să discutați? Scite sau lasă un comentariu la SciRate.

Abstract

Sarcina criptografică de verificare a poziției încearcă să verifice locația unei părți în spațiu-timp prin exploatarea constrângerilor privind informațiile cuantice și cauzalitatea relativistă. O schemă de verificare populară cunoscută sub numele de $f$-routing implică solicitarea demonstratorului să redirecționeze un sistem cuantic pe baza valorii unei funcții booleene $f$. Strategiile de înșelăciune pentru schema de rutare $f$ necesită ca probatorul să folosească încurcarea pre-partajată, iar securitatea schemei se bazează pe presupuneri cu privire la cât de multă încurcătură poate manipula un probator. Aici, oferim o nouă strategie de înșelăciune în care sistemul cuantic este codificat într-o schemă de partajare a secretelor, iar structura de autorizare a schemei de partajare a secretelor este exploatată pentru a direcționa sistemul în mod corespunzător. Această strategie completează sarcina de rutare $f$ folosind perechi EPR $O(SP_p(f))$, unde $SP_p(f)$ este dimensiunea minimă a unui program span peste câmpul $mathbb{Z}_p$ calculând $ f$. Acest lucru arată că putem ataca eficient schemele de rutare $f$ ori de câte ori $f$ se află în clasa de complexitate $text{Mod}_ptext{L}$, după ce permitem preprocesarea locală. Cea mai bună construcție anterioară a obținut clasa L, despre care se crede că este strict în interiorul $text{Mod}_ptext{L}$. De asemenea, arătăm că dimensiunea unei scheme de partajare a secretelor cuantice cu funcția indicator $f_I$ limite superioare costului de încrucișare a $f$-rutare pe funcția $f_I$.

► Date BibTeX

► Referințe

[1] Nishanth Chandran, Vipul Goyal, Ryan Moriarty și Rafail Ostrovsky. Criptografia bazată pe poziție. În Annual International Cryptology Conference, paginile 391–407. Springer, 2009. https://​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-03356-8_23.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-03356-8_23

[2] Adrian Kent, William J Munro și Timothy P Spiller. Etichetare cuantică: autentificarea locației prin informații cuantice și constrângeri de semnalizare relativiste. Physical Review A, 84 (1): 012326, 2011. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.84.012326.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.84.012326

[3] Adrian Kent. Sarcini cuantice în spațiul Minkowski. Classical and Quantum Gravity, 29 (22): 224013, 2012. 10.1088/​0264-9381/​29/​22/​224013.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0264-9381/​29/​22/​224013

[4] William K Wootters și Wojciech H Zurek. O singură cuantă nu poate fi clonată. Nature, 299 (5886): 802–803, 1982. https://​/​doi.org/​10.1038/​299802a0.
https: / / doi.org/ 10.1038 / 299802a0

[5] Adrian P Kent, William J Munro, Timothy P Spiller și Raymond G Beausoleil. Sisteme de etichetare, 11 iulie 2006. Brevetul SUA 7,075,438.

[6] Robert A Malaney. Comunicații dependente de locație folosind întâlnirea cuantică. Physical Review A, 81 (4): 042319, 2010. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.81.042319.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.042319

[7] Harry Buhrman, Nishanth Chandran, Serge Fehr, Ran Gelles, Vipul Goyal, Rafail Ostrovsky și Christian Schaffner. Criptografia cuantică bazată pe poziție: imposibilitate și construcții. SIAM Journal on Computing, 43 (1): 150–178, 2014. https:/​/​doi.org/​10.1137/​130913687.
https: / / doi.org/ 10.1137 / 130913687

[8] Salman Beigi și Robert König. Calcul cuantic non-local instantaneu simplificat cu aplicații la criptografia bazată pe poziție. New Journal of Physics, 13 (9): 093036, 2011. 10.1088/​1367-2630/​13/​9/​093036.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​13/​9/​093036

[9] Andreas Bluhm, Matthias Christandl și Florian Speelman. Un protocol de verificare a poziției cu un singur qubit care este sigur împotriva atacurilor cu mai mulți qubit. Fizica naturii, paginile 1–4, 2022. https://​/​doi.org/​10.1038/​s41567-022-01577-0.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-022-01577-0

[10] Harry Buhrman, Serge Fehr, Christian Schaffner și Florian Speelman. Modelul furtun de grădină. În Proceedings of the 4th Conference on Innovations in Theoretical Computer Science, paginile 145–158, 2013. https:/​/​doi.org/​10.1145/​2422436.2422455.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2422436.2422455

[11] Hartmut Klauck și Supartha Podder. Noi limite pentru modelul de furtun de grădină. În Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science, 2014. 10.4230/​LIPIcs.FSTTCS.2014.481.
https://​/​doi.org/​10.4230/​LIPIcs.FSTTCS.2014.481

[12] Srinivasan Arunachalam și Supartha Podder. Memento de comunicare: complexitatea comunicării fără memorie. La a 12-a Conferință Inovații în Informatică Teoretică (ITCS 2021). Schloss Dagstuhl-Leibniz-Zentrum für Informatik, 2021. 10.4230/​LIPIcs.ITCS.2021.61.
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.ITCS.2021.61

[13] Alex May. Sarcini cuantice în holografie. Journal of High Energy Physics, 2019 (10): 1–39, 2019. https://​/​doi.org/​10.1007/​JHEP10(2019)233.
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP10 (2019) 233

[14] Alex May, Geoff Penington și Jonathan Sorce. Imprăștirea holografică necesită o pană de încâlcire conectată. Journal of High Energy Physics, 2020 (8): 1–34, 2020. https://​/​doi.org/​10.1007/​JHEP08(2020)132.
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP08 (2020) 132

[15] Alex May. Complexitatea și încurcarea în calculul non-local și holografia. Quantum, 6: 864, noiembrie 2022. ISSN 2521-327X. 10.22331/​q-2022-11-28-864. Adresa URL https://​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-11-28-864.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-11-28-864

[16] Adam D Smith. Partajarea secretelor cuantice pentru structurile de acces general. arXiv preprint quant-ph/​0001087, 2000. https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0001087.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0001087
arXiv: Quant-ph / 0001087

[17] Juan Maldacena. Limita N mare a teoriilor câmpurilor superconforme și a supergravitației. Jurnalul internațional de fizică teoretică, 38 (4): 1113–1133, 1999. https://​/​doi.org/​10.1023/​A:1026654312961.
https: / / doi.org/ 10.1023 / A: 1026654312961

[18] Edward Witten. Spațiu anti-de-sitter și holografie. Advances in Theoretical and Mathematical Physics, 2: 253–291, 1998. 10.4310/​ATMP.1998.v2.n2.a2.
https:/​/​doi.org/​10.4310/​ATMP.1998.v2.n2.a2

[19] Daniel Gottesman. Teoria partajării secretelor cuantice. Physical Review A, 61 (4): 042311, 2000. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.61.042311.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.61.042311

[20] Benjamin Schumacher și Michael A Nielsen. Prelucrarea datelor cuantice și corectarea erorilor. Physical Review A, 54 (4): 2629, 1996. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.54.2629.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.2629

[21] Benjamin Schumacher și Michael D Westmoreland. Corectarea aproximativă a erorilor cuantice. Quantum Information Processing, 1 (1): 5–12, 2002. https://​/​doi.org/​10.1023/​A:1019653202562.
https: / / doi.org/ 10.1023 / A: 1019653202562

[22] Gerhard Buntrock, Carsten Damm, Ulrich Hertrampf și Christoph Meinel. Structura și importanța clasei logspace-mod. Teoria sistemelor matematice, 25 (3): 223–237, 1992. https:/​/​doi.org/​10.1007/​BF01374526.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01374526

[23] Mauricio Karchmer și Avi Wigderson. Pe programele span. În [1993] Proceedings of the Eight Annual Structure in Complexity Theory Conference, paginile 102–111. IEEE, 1993. 10.1109/​SCT.1993.336536.
https://​/​doi.org/​10.1109/​SCT.1993.336536

[24] Neil D Jones, Y Edmund Lien și William T Laaser. S-au încheiat probleme noi pentru spațiul de jurnal nedeterminist. Teoria sistemelor matematice, 10 (1): 1–17, 1976. https://​/​doi.org/​10.1007/​BF01683259.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01683259

[25] Klaus Reinhardt și Eric Allender. Facerea nondeterminismului fără ambiguitate. SIAM Journal on Computing, 29 (4): 1118–1131, 2000. https://​/​doi.org/​10.1137/​S0097539798339041.
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539798339041

[26] Eric Allender, Klaus Reinhardt și Shiyu Zhou. Izolarea, potrivirea și numărarea limitelor superioare uniforme și neuniforme. Journal of Computer and System Sciences, 59 (2): 164–181, 1999. https:/​/​doi.org/​10.1006/​jcss.1999.1646.
https: / / doi.org/ 10.1006 / jcss.1999.1646

[27] Eyal Kushilevitz. Complexitatea comunicării. În Advances in Computers, volumul 44, paginile 331–360. Elsevier, 1997. https://​/​doi.org/​10.1016/​S0065-2458(08)60342-3.
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0065-2458(08)60342-3

[28] Noam Nisan. Complexitatea comunicării porților de prag. Combinatorică, Paul Erdos are optzeci de ani, 1: 301–315, 1993.

[29] Robert Robere, Toniann Pitassi, Benjamin Rossman și Stephen A Cook. Limite inferioare exponențiale pentru programele de interval monotone. În 2016, cel de-al 57-lea simpozion anual IEEE privind fundamentele informaticii (FOCS), paginile 406–415. IEEE, 2016. 10.1109/​FOCS.2016.51.
https: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2016.51

[30] Florian Speelman. Calcul instantaneu non-local al circuitelor cuantice cu adâncime T scăzută. În a 11-a conferință privind teoria calculului cuantic, comunicării și criptografiei (TQC 2016), volumul 61 din Leibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs), paginile 9:1–9:24, Dagstuhl, Germania, 2016. Schloss Dagstuhl–Leibniz- Zentrum fuer Informatik. ISBN 978-3-95977-019-4. 10.4230/​LIPIcs.TQC.2016.9.
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.TQC.2016.9

Citat de

[1] Alex May, „Complexitate și încurcare în calculul non-local și holografia”, Quantum 6, 864 (2022).

[2] Alex May, Jonathan Sorce și Beni Yoshida, „Teorema pană conectată și consecințele sale”, Journal of High Energy Physics 2022 11, 153 (2022).

[3] Kfir Dolev și Sam Cree, „Holografia ca resursă pentru calculul cuantic non-local”, arXiv: 2210.13500, (2022).

[4] Kfir Dolev și Sam Cree, „Calcul non-local al circuitelor cuantice cu conuri de lumină mici”, arXiv: 2203.10106, (2022).

[5] Rene Allerstorfer, Harry Buhrman, Alex May, Florian Speelman și Philip Verduyn Lunel, „Relating non-local quantum calculation to information theoretic cryptography”, arXiv: 2306.16462, (2023).

[6] Llorenç Escolà-Farràs și Florian Speelman, „Single-qubit loss-tolerant quantum position verification protocol secure against entangled attackers”, arXiv: 2212.03674, (2022).

Citatele de mai sus sunt din ADS SAO / NASA (ultima actualizare cu succes 2023-08-10 03:31:42). Lista poate fi incompletă, deoarece nu toți editorii furnizează date de citare adecvate și complete.

On Serviciul citat de Crossref nu s-au găsit date despre citarea lucrărilor (ultima încercare 2023-08-10 03:31:41).

Timestamp-ul:

Mai mult de la Jurnalul cuantic