Phát hiện giả mạo đối với các nhà khai thác đơn nhất

Phát hiện giả mạo đối với các nhà khai thác đơn nhất

Dấu thời gian: Ngày 8 tháng 2023 năm 10 24:XNUMX sáng
Phát hiện giả mạo chống lại các nhà khai thác đơn nhất PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.

Naresh Goud Boddu1 và Upendra Kapshikar2

1Nghiên cứu NTT, Sunnyvale, Hoa Kỳ
2Trung tâm Công nghệ Lượng tử, Đại học Quốc gia Singapore, Singapore

Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.

Tóm tắt

Tính bảo mật của thiết bị lưu trữ trước kẻ thù giả mạo là một chủ đề được nghiên cứu kỹ lưỡng trong mật mã cổ điển. Các mô hình như vậy cung cấp quyền truy cập hộp đen cho kẻ thù và mục đích là để bảo vệ tin nhắn được lưu trữ hoặc hủy bỏ giao thức nếu có bất kỳ sự giả mạo nào.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi mở rộng phạm vi lý thuyết về mã phát hiện giả mạo chống lại kẻ thù có khả năng lượng tử. Chúng tôi xem xét các sơ đồ mã hóa và giải mã được sử dụng để mã hóa thông điệp lượng tử $k$-qubit $vert mrangle$ để thu được từ mã lượng tử $n$-qubit $vert {psi_m} rangle$. Từ mã lượng tử $vert {psi_m} rangle$ có thể bị giả mạo một cách bất lợi thông qua một $U$ đơn nhất từ ​​một họ đơn nhất giả mạo nào đó đã biết $mathcal{U></mathsf{Adv}}$ (hoạt động dựa trên $mathbb{C}^{2 ^n}$).
Đầu tiên, chúng tôi bắt đầu nghiên cứu chung về $textit{mã phát hiện giả mạo lượng tử}$, giúp phát hiện xem có bất kỳ sự giả mạo nào do hành động của một toán tử đơn nhất gây ra hay không. Trong trường hợp không có sự giả mạo, chúng tôi muốn xuất tin nhắn gốc. Chúng tôi cho thấy rằng mã phát hiện giả mạo lượng tử tồn tại đối với bất kỳ họ toán tử đơn nhất nào $mathcal{U} _{mathsf{Adv}}$, sao cho $vertmathcal{U></mathsf{Adv}} vert lt 2^{2^{ alpha n}}$ đối với một số hằng số $alpha trong (0,1/6)$; với điều kiện là các toán tử đơn nhất không quá gần với toán tử nhận dạng. Mã phát hiện giả mạo lượng tử mà chúng tôi xây dựng có thể được coi là các biến thể lượng tử của $textit{mã phát hiện giả mạo cổ điển}$ do Jafargholi và Wichs ['15] nghiên cứu, cũng được biết là tồn tại dưới những hạn chế tương tự.
Ngoài ra, chúng tôi cho thấy rằng khi tập thông báo $mathcal{M}$ là cổ điển, thì cấu trúc như vậy có thể được nhận ra dưới dạng $textit{non-mableable code}$ đối với bất kỳ $mathcal{U></{mathsf{Adv}}$ nào có kích thước lên tới $2^{2^{alpha n}}$.

► Dữ liệu BibTeX

► Tài liệu tham khảo

[1] Zahra Jafargholi và Daniel Wichs. “Phát hiện giả mạo và mã không thể thay đổi liên tục”. Trong Yevgeniy Dodis và Jesper Buus Nielsen, biên tập viên, Lý thuyết về mật mã. Trang 451–480. Berlin, Heidelberg (2015). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-662-46494-6_19

[2] M. Cheraghchi và V. Guruswami. “Khả năng của mã không dễ uốn nắn”. Giao dịch của IEEE về Lý thuyết Thông tin 62, 1097–1118 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2015.2511784

[3] Sebastian Faust, Pratyay Mukherjee, Daniele Venturi và Daniel Wichs. “Mã không dễ uốn hiệu quả và dẫn xuất khóa cho các mạch giả mạo nhiều kích thước”. Trong Phong Q. Nguyen và Elisabeth Oswald, biên tập viên, Những tiến bộ trong mật mã học – EUROCRYPT 2014. Trang 111–128. Berlin, Heidelberg (2014). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-55220-5_7

[4] Ronald Cramer, Yevgeniy Dodis, Serge Fehr, Carles Padró và Daniel Wichs. “Phát hiện thao tác đại số với các ứng dụng để chia sẻ bí mật mạnh mẽ và trích xuất mờ”. Trong Nigel Smart, biên tập viên, Những tiến bộ trong mật mã học – EUROCRYPT 2008. Trang 471–488. Berlin, Heidelberg (2008). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-540-78967-3_27

[5] Ronald Cramer, Carles Padró và Chaoping Xing. “Mã phát hiện thao tác đại số tối ưu trong mô hình lỗi không đổi”. Trong Yevgeniy Dodis và Jesper Buus Nielsen, biên tập viên, Lý thuyết về mật mã. Trang 481–501. Berlin, Heidelberg (2015). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-662-46494-6_20

[6] Peter W Shor. “Kế hoạch giảm sự mất kết hợp trong bộ nhớ máy tính lượng tử”. Đánh giá vật lý A 52, R2493 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.52.R2493

[7] Một Robert Calderbank và Peter W Shor. “Tồn tại các mã sửa lỗi lượng tử tốt”. Tạp chí Vật lý A 54, 1098 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.1098

[8] Daniel Gottesman. “Mã ổn định và sửa lỗi lượng tử”. luận án tiến sĩ. Caltech. (1997). url: https://​/​thesis.library.caltech.edu/​2900/​2/​THESIS.pdf.
https://​/​sis.library.caltech.edu/​2900/​2/​THESIS.pdf

[9] A.Yu. Kitaev. “Tính toán lượng tử có khả năng chịu lỗi của bất kỳ ai”. Biên niên sử Vật lý 303, 2–30 (2003).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​s0003-4916(02)00018-0

[10] Andrew M Steane. “Lỗi sửa mã trong lý thuyết lượng tử”. Thư đánh giá vật lý 77, 793 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.793

[11] Gorjan Alagic và Christian Majenz. “Tính không linh hoạt và xác thực lượng tử”. Trong Jonathan Katz và Hovav Shacham, các biên tập viên, Những tiến bộ trong mật mã học – CRYPTO 2017. Trang 310–341. Chăm (2017). Nhà xuất bản quốc tế Springer.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-63715-0_11

[12] Andris Ambainis, Jan Bouda và Andreas Winter. “Mã hóa thông tin lượng tử không thể thay đổi được”. Tạp chí Vật lý Toán 50, 042106 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3094756

[13] A. Broadbent và Sébastien Lord. “Mã hóa lượng tử không thể sao chép thông qua các nhà tiên tri ngẫu nhiên”. Tiền điện tử IACR. ePrint Arch. 2019, 257 (2019).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.TQC.2020.4

[14] Daniel Gottesman. “Mã hóa không thể sao chép được”. Thông tin lượng tử. Máy tính. 3, 581–602 (2003).
https: / / doi.org/ 10.26421 / qic3.6-2

[15] Stefan Dziembowski, Krzysztof Pietrzak và Daniel Wichs. “Mật mã không thể thay đổi được”. J. ACM 65 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3178432

[16] Mihir Bellare, David Cash và Rachel Miller. “Mật mã an toàn trước các cuộc tấn công và giả mạo khóa liên quan”. Trong Dong Hoon Lee và Xiaoyun Wang, biên tập viên, Những tiến bộ trong mật mã học – ASIACRYPT 2011. Trang 486–503. Berlin, Heidelberg (2011). Springer Berlin Heidelberg.

[17] Mihir Bellare và David Cash. “Các hàm và hoán vị giả ngẫu nhiên có thể được chứng minh là an toàn trước các cuộc tấn công khóa liên quan”. Trong Tal Rabin, biên tập viên, Những tiến bộ trong mật mã học – CRYPTO 2010. Trang 666–684. Berlin, Heidelberg (2010). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-14623-7_36

[18] Mihir Bellare và Tadayoshi Kohno. “Phương pháp xử lý lý thuyết các cuộc tấn công khóa liên quan: Rka-prps, rka-prfs và các ứng dụng”. Trong Eli Biham, biên tập viên, Những tiến bộ trong mật mã học - EUROCRYPT 2003. Trang 491–506. Berlin, Heidelberg (2003). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​3-540-39200-9_31

[19] Mihir Bellare, Kenneth G. Paterson và Susan Thomson. “Bảo mật Rka vượt qua rào cản tuyến tính: Ibe, mã hóa và chữ ký”. Trong Xiaoyun Wang và Kazue Sako, biên tập viên, Những tiến bộ trong mật mã học – ASIACRYPT 2012. Trang 331–348. Berlin, Heidelberg (2012). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-34961-4_21

[20] Sebastian Faust, Krzysztof Pietrzak và Daniele Venturi. “Mạch chống giả mạo: Cách đánh đổi sự rò rỉ để lấy khả năng chống giả mạo”. Trong Luca Aceto, Monika Henzinger và Jiří Sgall, các biên tập viên của Automata, Ngôn ngữ và Lập trình. Trang 391–402. Berlin, 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 và Tal Rabin. “Bảo mật chống giả mạo thuật toán (atp): Cơ sở lý thuyết về bảo mật chống giả mạo phần cứng”. Trong Moni Naor, biên tập viên, Lý thuyết về mật mã. Trang 258–277. Berlin, Heidelberg (2004). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-540-24638-1_15

[22] Vipul Goyal, Adam O'Neill và Vanishree Rao. “Hàm băm an toàn đầu vào tương quan”. Trong Yuval Ishai, biên tập viên, Lý thuyết về mật mã. Trang 182–200. Berlin, Heidelberg (2011). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-19571-6_12

[23] Yuval Ishai, Manoj Prabhakaran, Amit Sahai và David Wagner. “Các mạch riêng ii: Giữ bí mật trong các mạch có thể bị giả mạo”. Trong Serge Vaudenay, biên tập viên, Những tiến bộ trong mật mã học – EUROCRYPT 2006. Trang 308–327. Berlin, Heidelberg (2006). Springer Berlin Heidelberg.
https: / / doi.org/ 10.1007 / IDIA11761679_19

[24] Yael Tauman Kalai, Bhavana Kanukurthi và Amit Sahai. “Mật mã với bộ nhớ có thể bị giả mạo và rò rỉ”. Trong Phillip Rogaway, biên tập viên, Những tiến bộ trong mật mã học – CRYPTO 2011. Trang 373–390. Berlin, Heidelberg (2011). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-22792-9_21

[25] Krzysztof Pietrzak. “Không gian con lwe”. Trong Ronald Cramer, biên tập viên, Lý thuyết mật mã. Trang 548–563. Berlin, Heidelberg (2012). Springer Berlin Heidelberg.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-28914-9_31

[26] Thiago Bergamaschi. “Các mã phát hiện thao tác Pauli và ứng dụng vào giao tiếp lượng tử qua các kênh đối nghịch” (2023). Có tại https://​/​arxiv.org/​abs/​2304.06269.
arXiv: 2304.06269

[27] Divesh Aggarwal, Naresh Goud Boddu và Rahul Jain. “Mã không thể thay đổi được bảo mật lượng tử trong mô hình trạng thái phân chia”. Giao dịch của IEEE về lý thuyết thông tin (2023).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2023.3328839

[28] La Mã Vershynin. “Giới thiệu về phân tích không tiệm cận của ma trận ngẫu nhiên” (2010). arXiv:1011.3027.
arXiv: 1011.3027

[29] Yinzheng Gu. “Momen ma trận ngẫu nhiên và hàm weingarten” (2013).
https:/​/​qspace.library.queensu.ca/​server/​api/​core/​bitstreams/​cee37ba4-2035-48e0-ac08-2974e082a0a9/​content

[30] Don Weingarten. “Hành vi tiệm cận của tích phân nhóm trong giới hạn cấp vô hạn”. Tạp chí Vật lý Toán 19, 999–1001 (1978).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.523807

[31] Benoît Collins. “Momen và tích lũy của các biến ngẫu nhiên đa thức trên nhóm đơn nhất, tích phân Itzykson-Zuber và xác suất tự do”. Thông báo Nghiên cứu Toán học Quốc tế 2003, 953–982 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1155 / S107379280320917X

[32] Benoı̂t Collins và Piotr Śniady. “Tích hợp với biện pháp Haar trên nhóm đơn nhất, trực giao và đơn giản”. Truyền thông trong Vật lý toán học 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 và João Ribeiro. “Các mã không thể thay đổi trạng thái phân chia và các sơ đồ chia sẻ bí mật cho các thông điệp lượng tử” (2023). arXiv:2308.06466.
arXiv: 2308.06466

Trích dẫn

[1] Thiago Bergamaschi, “Các mã và ứng dụng phát hiện thao tác Pauli trong truyền thông lượng tử qua các kênh đối nghịch”, arXiv: 2304.06269, (2023).

Các trích dẫn trên là từ SAO / NASA ADS (cập nhật lần cuối thành công 2023 / 11-08 15:27:22). Danh sách có thể không đầy đủ vì không phải tất cả các nhà xuất bản đều cung cấp dữ liệu trích dẫn phù hợp và đầy đủ.

Không thể tìm nạp Crossref trích dẫn bởi dữ liệu trong lần thử cuối cùng 2023 / 11-08 15:27:21: Không thể tìm nạp dữ liệu được trích dẫn cho 10.22331 / q-2023 / 11-08-1178 từ Crossref. Điều này là bình thường nếu DOI đã được đăng ký gần đây.

Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.

Dấu thời gian:

Thêm từ Tạp chí lượng tử