การตรวจจับการงัดแงะกับตัวดำเนินการแบบรวม

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

การตรวจจับการงัดแงะกับตัวดำเนินการแบบ Unitary PlatoBlockchain Data Intelligence ค้นหาแนวตั้ง AI.

นเรศ กูด บอดู¹ และอุเพนดรา คัปชิการ์²

¹ฝ่ายวิจัยของ NTT, ซันนีเวล, สหรัฐอเมริกา
²ศูนย์เทคโนโลยีควอนตัม มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ ประเทศสิงคโปร์

พบบทความนี้ที่น่าสนใจหรือต้องการหารือ? Scite หรือแสดงความคิดเห็นใน SciRate.

นามธรรม

การรักษาความปลอดภัยของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลต่อศัตรูที่ปลอมแปลงเป็นหัวข้อที่มีการศึกษาอย่างดีในวิทยาการเข้ารหัสลับแบบคลาสสิก โมเดลดังกล่าวทำให้กล่องดำเข้าถึงฝ่ายตรงข้ามได้ และจุดมุ่งหมายคือเพื่อปกป้องข้อความที่เก็บไว้หรือยกเลิกโปรโตคอลหากมีการปลอมแปลงใดๆ
ในงานนี้ เราได้ขยายขอบเขตของทฤษฎีรหัสการตรวจจับการงัดแงะกับฝ่ายตรงข้ามที่มีความสามารถด้านควอนตัม เราพิจารณารูปแบบการเข้ารหัสและถอดรหัสที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อความควอนตัม $k$-qubit $vert mrangle$ เพื่อรับโค้ดเวิร์ดควอนตัม $n$-qubit $vert {psi_m} rangle$ โค้ดเวิร์ดควอนตัม $vert {psi_m} rangle$ สามารถถูกดัดแปลงในทางตรงข้ามได้โดยใช้หน่วย $U$ จากตระกูลรวมที่รู้จักการปลอมแปลง $mathcal{U__{mathsf{Adv}}$ (ดำเนินการกับ $mathbb{C}^{2 ^n}$)
ประการแรก เราเริ่มต้นการศึกษาทั่วไปของ $textit{quantum tamper Detection codes}$ ซึ่งจะตรวจจับว่ามีการปลอมแปลงใดๆ ที่เกิดจากการกระทำของผู้ปฏิบัติงานแบบรวมหรือไม่ ในกรณีที่ไม่มีการปลอมแปลง เราอยากจะส่งข้อความต้นฉบับออกไป เราแสดงให้เห็นว่ามีรหัสการตรวจจับการงัดแงะควอนตัมสำหรับตระกูลตัวดำเนินการรวมใดๆ $mathcal{U__{mathsf{Adv}}$ โดยที่ $vertmathcal{U__{mathsf{Adv}} vert lt 2^{2^{ alpha n}}$ สำหรับค่าคงที่ $alpha ใน (0,1/6)$; โดยมีเงื่อนไขว่าตัวดำเนินการรวมไม่ใกล้กับตัวดำเนินการระบุตัวตนมากเกินไป รหัสการตรวจจับการงัดแงะควอนตัมที่เราสร้างขึ้นถือได้ว่าเป็นตัวแปรควอนตัมของ $textit{classical tamper Detection codes}$ ศึกษาโดย Jafargholi และ Wichs ['15] ซึ่งเป็นที่ทราบกันว่าอยู่ภายใต้ข้อจำกัดที่คล้ายกัน
นอกจากนี้ เรายังแสดงให้เห็นว่าเมื่อชุดข้อความ $mathcal{M}$ เป็นแบบคลาสสิก โครงสร้างดังกล่าวสามารถรับรู้เป็น $textit{non-malleable code}$ เทียบกับ $mathcal{U__{mathsf{Adv}}$ ใดๆ ขนาดสูงสุด $2^{2^{alpha n}}$

► ข้อมูล BibTeX

@article{Boddu2023tamperdetection, doi = {10.22331/q-2023-11-08-1178}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-11-08-1178}, title = {การงัดแงะ { D} การต่อต้าน {U}nitary {O}perators}, author = {Boddu, Naresh Goud and Kapshikar, Upendra}, Journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, ผู้จัดพิมพ์ = {{Verein zur F {“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, ปริมาณ = {7}, หน้า = {1178}, เดือน = พฤศจิกายน, ปี = {2023} }

► ข้อมูลอ้างอิง

[1] ซาห์รา จาฟาร์โกลี และแดเนียล วิชส์ “การตรวจจับการงัดแงะและรหัสที่ไม่ดัดแปลงอย่างต่อเนื่อง” ใน Yevgeniy Dodis และ Jesper Buus Nielsen บรรณาธิการของ Theory of Cryptography หน้า 451–480. เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2015) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46494-6_19

[2] เอ็ม. เชรักห์ชี และ วี. กูรุสวามี. “ความจุของรหัสที่ไม่ดัดแปลง” ธุรกรรม IEEE เกี่ยวกับทฤษฎีสารสนเทศ 62, 1097–1118 (2016)
https://doi.org/10.1109/TIT.2015.2511784

[3] เซบาสเตียน เฟาสต์, ปราเตย มูเคอร์จี, ดานิเอเล เวนตูรี และแดเนียล วิชส์ “รหัสที่ไม่ดัดแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพและการได้มาของคีย์สำหรับวงจรดัดแปลงขนาดโพลี” ใน Phong Q. Nguyen และ Elisabeth Oswald บรรณาธิการ Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2014 หน้า 111–128 เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2014) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-642-55220-5_7

[4] โรนัลด์ แครเมอร์, เยฟเกนีย์ โดดิส, แซร์จ เฟห์ร, คาร์เลส ปาโดร และแดเนียล วิชส์ “การตรวจจับการจัดการพีชคณิตด้วยแอปพลิเคชันเพื่อการแบ่งปันความลับที่แข็งแกร่งและการแยกข้อมูลแบบคลุมเครือ” ใน Nigel Smart บรรณาธิการ ความก้าวหน้าในวิทยาการเข้ารหัสลับ – EUROCRYPT 2008 หน้า 471–488 เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2008) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-540-78967-3_27

[5] โรนัลด์ แครเมอร์, คาร์เลส ปาโดร และเฉาผิง ซิง “รหัสการตรวจจับการยักย้ายพีชคณิตที่เหมาะสมที่สุดในแบบจำลองข้อผิดพลาดคงที่” ใน Yevgeniy Dodis และ Jesper Buus Nielsen บรรณาธิการของ Theory of Cryptography หน้า 481–501. เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2015) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46494-6_20

[6] ปีเตอร์ ดับเบิลยู ชอร์ “โครงการลดความสอดคล้องในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ควอนตัม” การตรวจสอบทางกายภาพ A 52, R2493 (1995)
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.52.R2493

[7] โรเบิร์ต คาลเดอร์แบงค์ และปีเตอร์ ดับบลิว ชอร์ “มีรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมที่ดี” การทบทวนทางกายภาพ A 54, 1098 (1996)
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.54.1098

[8] แดเนียล ก็อตเตสแมน. “รหัสความเสถียรและการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม” วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอก คาลเทค. (1997) url: https:///thesis.library.caltech.edu/2900/2/THESIS.pdf.
https:///thesis.library.caltech.edu/2900/2/THESIS.pdf

[9] อ.ยู คิตาเยฟ “การคำนวณควอนตัมที่ทนต่อความผิดพลาดโดยใครก็ตาม” พงศาวดารของฟิสิกส์ 303, 2–30 (2003)
https://doi.org/10.1016/s0003-4916(02)00018-0

[10] แอนดรูว์ เอ็ม. สเตน. “ข้อผิดพลาดในการแก้ไขรหัสในทฤษฎีควอนตัม” จดหมายทบทวนทางกายภาพ 77, 793 (1996)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.793

[11] กอร์ยัน อลาจิช และคริสเตียน มาเจนซ์ “ความไม่ดัดแปลงและการรับรองความถูกต้องของควอนตัม” ใน Jonathan Katz และ Hovav Shacham บรรณาธิการ Advances in Cryptology – CRYPTO 2017 หน้า 310–341 จาม (2017) สำนักพิมพ์สปริงเกอร์อินเตอร์เนชั่นแนล
https://doi.org/10.1007/978-3-319-63715-0_11

[12] อันดริส อัมไบนิส, ยาน บูดา และอันเดรียส วินเทอร์ “การเข้ารหัสข้อมูลควอนตัมแบบไม่เปลี่ยนแปลง” วารสารฟิสิกส์คณิตศาสตร์ 50, 042106 (2009)
https://doi.org/10.1063/1.3094756

[13] ก. บรอดเบนต์และเซบาสเตียน ลอร์ด “การเข้ารหัสควอนตัมที่ไม่สามารถโคลนได้ผ่านออราเคิลแบบสุ่ม” ไอเอซีอาร์ คริปโตล ePrint อาร์ค 2019, 257 (2019).
https://doi.org/10.4230/LIPIcs.TQC.2020.4

[14] แดเนียล ก็อตเตสแมน. “การเข้ารหัสที่ไม่สามารถโคลนได้” ข้อมูลควอนตัม คอมพิวเตอร์ 3, 581–602 (2003)
https://doi.org/10.26421/qic3.6-2

[15] สเตฟาน ดีซีมโบสกี้, คริสตอฟ เปียร์แซค และแดเนียล วิชส์ “รหัสที่ไม่ดัดแปลง” เจ. ACM 65 (2018)
https://doi.org/10.1145/3178432

[16] มิเฮียร์ เบลลาเร, เดวิด แคช และราเชล มิลเลอร์ “การเข้ารหัสปลอดภัยจากการโจมตีและการปลอมแปลงคีย์ที่เกี่ยวข้อง” ใน Dong Hoon Lee และ Xiaoyun Wang บรรณาธิการ Advances in Cryptology – ASIACRYPT 2011 หน้า 486–503 เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2011) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก

[17] มิเฮียร์ เบลลาเร และเดวิด แคช “ฟังก์ชันสุ่มเทียมและการเรียงสับเปลี่ยนสามารถพิสูจน์ได้ว่าปลอดภัยจากการโจมตีที่สำคัญที่เกี่ยวข้อง” ใน Tal Rabin บรรณาธิการ ความก้าวหน้าในวิทยาการเข้ารหัสลับ – CRYPTO 2010 หน้า 666–684 เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2010) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-642-14623-7_36

[18] มิเฮียร์ เบลลาเร และทาดาโยชิ โคโนะ “การรักษาทางทฤษฎีสำหรับการโจมตีที่สำคัญที่เกี่ยวข้อง: Rka-prps, rka-prfs และแอปพลิเคชัน” ใน Eli Biham บรรณาธิการ ความก้าวหน้าในวิทยาการเข้ารหัสลับ — EUROCRYPT 2003 หน้า 491–506 เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2003) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/3-540-39200-9_31

[19] มิเฮียร์ เบลลาเร, เคนเน็ธ จี. แพเตอร์สัน และซูซาน ทอมสัน “ความปลอดภัยของ Rka เหนือสิ่งกีดขวางเชิงเส้น: Ibe, การเข้ารหัสและลายเซ็น” ใน Xiaoyun Wang และ Kazue Sako บรรณาธิการ Advances in Cryptology – ASIACRYPT 2012 หน้า 331–348 เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2012) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-642-34961-4_21

[20] เซบาสเตียน เฟาสท์, เคอร์ซีสทอฟ ปิเอตร์แซค และดานิเอเล เวนทูรี “วงจรป้องกันการงัดแงะ: วิธีแลกเปลี่ยนการรั่วไหลกับความยืดหยุ่นในการงัดแงะ” ใน Luca Aceto, Monika Henzinger และ Jiří Sgall บรรณาธิการของ Automata, Languages and Programming หน้า 391–402. เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2011) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-642-22006-7_33

[21] โรซาริโอ เจนนาโร, แอนนา ลีเซียนสกายา, ทัล มัลคิน, ซิลวิโอ มิกาลี และทัล ราบิน “การรักษาความปลอดภัยป้องกันการงัดแงะด้วยอัลกอริทึม (ATP): รากฐานทางทฤษฎีสำหรับการรักษาความปลอดภัยจากการปลอมแปลงฮาร์ดแวร์” ใน Moni Naor บรรณาธิการ ทฤษฎีการเข้ารหัส หน้า 258–277. เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2004) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-540-24638-1_15

[22] วิปุล โกยาล, อดัม โอนีล และวานิชรี เรา “ฟังก์ชันแฮชที่ปลอดภัยของการป้อนข้อมูลแบบสัมพันธ์กัน” ใน Yuval Ishai บรรณาธิการ ทฤษฎีการเข้ารหัส หน้า 182–200. เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2011) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-642-19571-6_12

[23] ยูวัล อิไช, มาโนช ประภาการัน, อามิท ซาไฮ และเดวิด วากเนอร์ “วงจรส่วนบุคคล ii: การรักษาความลับในวงจรที่เปลี่ยนแปลงได้” ใน Serge Vaudenay บรรณาธิการ Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2006 หน้า 308–327 เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2006) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/11761679_19

[24] ยาเอล ตัวมาน กาไล, ภาวนา คานุกูร์ธี และอามิท ซาไฮ “การเข้ารหัสด้วยหน่วยความจำที่เปลี่ยนแปลงได้และรั่วไหล” ใน Phillip Rogaway บรรณาธิการ Advances in Cryptology – CRYPTO 2011 หน้า 373–390 เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2011) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-642-22792-9_21

[25] คริสตอฟ เปียตร์ซัค. “ซับสเปซ lwe” ใน Ronald Cramer บรรณาธิการ Theory of Cryptography หน้า 548–563. เบอร์ลิน, ไฮเดลเบิร์ก (2012) สปริงเกอร์ เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก
https://doi.org/10.1007/978-3-642-28914-9_31

[26] ติอาโก้ แบร์กามัสชี. “รหัสการตรวจจับการจัดการของ Pauli และแอปพลิเคชันเพื่อการสื่อสารควอนตัมผ่านช่องทางฝ่ายตรงข้าม” (2023) ดูได้ที่ https:///arxiv.org/abs/2304.06269
arXiv: 2304.06269

[27] ดิเวช อัคการ์วาล, นเรศ กู๊ด โพดู และราหุล เจน “โค้ดที่ไม่ปรับเปลี่ยนได้อย่างปลอดภัยของควอนตัมในโมเดลแยกสถานะ” ธุรกรรม IEEE เกี่ยวกับทฤษฎีสารสนเทศ (2023)
https://doi.org/10.1109/TIT.2023.3328839

[28] โรมัน เวอร์ชินิน “ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นกำกับของเมทริกซ์สุ่ม” (2010) arXiv:1011.3027.
arXiv: 1011.3027

[29] หยินเฉิง กู่. “ช่วงเวลาของเมทริกซ์สุ่มและฟังก์ชัน Weingarten” (2013)
https://qspace.library.queensu.ca/server/api/core/bitstreams/cee37ba4-2035-48e0-ac08-2974e082a0a9/content

[30] ดอน เวนการ์เท่น. “พฤติกรรมเชิงซีมโทติคของอินทิกรัลกลุ่มในลิมิตของอันดับอนันต์”. วารสารคณิตศาสตร์ฟิสิกส์ 19, 999–1001 (1978).
https://doi.org/10.1063/1.523807

[31] เบอนัวต์ คอลลินส์. “โมเมนต์และผลสะสมของตัวแปรสุ่มพหุนามในกลุ่มหน่วยเดียว อินทิกรัลอิตซิคสัน-ซูเบอร์ และความน่าจะเป็นอิสระ” ประกาศการวิจัยคณิตศาสตร์ระหว่างประเทศ 2003, 953–982 (2003)
https://doi.org/10.1155/S107379280320917X

[32] เบนัวต์ คอลลินส์ และ ปิโอเตอร์ ชเนียดี “การบูรณาการด้วยความเคารพต่อมาตรการ Haar บนกลุ่มที่เป็นเอกภาพ มุมฉาก และกลุ่มสมมาตร” การสื่อสารในฟิสิกส์คณิตศาสตร์ 264, 773–795 (2006) arXiv:คณิตศาสตร์-ph/0402073.
https://doi.org/10.1007/s00220-006-1554-3
arXiv:คณิตศาสตร์-ph/0402073

[33] นเรช กูด บอดดู, วิปุล โกยัล, ราหุล เจน และเจา ริเบโร “รหัสที่ไม่ดัดแปลงแบบแยกสถานะและแผนการแบ่งปันความลับสำหรับข้อความควอนตัม” (2023) arXiv:2308.06466.
arXiv: 2308.06466

อ้างโดย

[1] Thiago Bergamaschi, “รหัสการตรวจจับการจัดการของ Pauli และแอปพลิเคชันเพื่อการสื่อสารควอนตัมผ่านช่องทางฝ่ายตรงข้าม”, arXiv: 2304.06269, (2023).

การอ้างอิงข้างต้นมาจาก are อบต./นาซ่าโฆษณา (ปรับปรุงล่าสุดสำเร็จ 2023-11-08 15:27:22 น.) รายการอาจไม่สมบูรณ์เนื่องจากผู้จัดพิมพ์บางรายไม่ได้ให้ข้อมูลอ้างอิงที่เหมาะสมและครบถ้วน

ไม่สามารถดึงข้อมูล Crossref อ้างโดย data ระหว่างความพยายามครั้งล่าสุด 2023-11-08 15:27:21 น.: ไม่สามารถดึงข้อมูลที่อ้างถึงสำหรับ 10.22331/q-2023-11-08-1178 จาก Crossref นี่เป็นเรื่องปกติหาก DOI ได้รับการจดทะเบียนเมื่อเร็วๆ นี้

บทความนี้เผยแพร่ใน Quantum ภายใต้ the ครีเอทีฟคอมมอนส์แบบแสดงที่มา 4.0 สากล (CC BY 4.0) ใบอนุญาต ลิขสิทธิ์ยังคงอยู่กับผู้ถือลิขสิทธิ์ดั้งเดิม เช่น ผู้เขียนหรือสถาบันของพวกเขา

เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
ที่มา: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-11-08-1178/

ประทับเวลา: November 8, 2023

ประทับเวลา: กุมภาพันธ์ 12, 2024

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

นามธรรม

► ข้อมูล BibTeX

► ข้อมูลอ้างอิง

อ้างโดย

การผ่อนคลายสถิติหลายเวลาในระบบควอนตัม

แทนที่การเข้าถึง Surface Code Y Basis

ตัวอย่างการตอบโต้ในการทดสอบตัวเอง

รับสมัครบรรณาธิการ 2023

การรวมควอนตัมมอนติคาร์โล: ข้อได้เปรียบอย่างเต็มที่ในความลึกของวงจรน้อยที่สุด

มาตรวิทยาและความพัวพันหลายส่วนในการเปลี่ยนเฟสที่เกิดจากการวัด

การตั้งค่าพารามิเตอร์ในการหาค่าเหมาะที่สุดโดยประมาณของควอนตัมของปัญหาถ่วงน้ำหนัก

คุณสมบัติทั่วไปของความเที่ยงตรงในระบบควอนตัมที่ไม่ใช่เฮอร์มีเชียนที่มีสมมาตร PT

กฎการรบกวนการวัดและการอนุรักษ์ในกลศาสตร์ควอนตัม

รหัสตัวปรับเสถียรพร้อมมิติท้องถิ่นที่แปลกใหม่

เกี่ยวกับเรา

การค้นหาแนวตั้ง & Ai

ระบบปฏิบัติการ

การติดต่อ

ลงชื่อเข้าใช้