Compensaciones de privacidad y corrección para el cifrado homomórfico cuántico teóricamente seguro de la información

Compensaciones de privacidad y corrección para el cifrado homomórfico cuántico teóricamente seguro de la información

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yanglin hu1, Yingkai Ouyang1y Marco Tomamichel1,2

1Centro de Tecnologías Cuánticas, Universidad Nacional de Singapur, Singapur
2Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática, Universidad Nacional de Singapur

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Resumen

El cifrado homomórfico cuántico, que permite el cálculo por parte de un servidor directamente sobre datos cifrados, es una primitiva fundamental a partir de la cual se pueden construir protocolos de criptografía cuántica más complejos. Para que tales construcciones sean posibles, el cifrado homomórfico cuántico debe satisfacer dos propiedades de privacidad: la privacidad de los datos, que garantiza que los datos de entrada sean privados del servidor, y la privacidad del circuito, que garantiza que el texto cifrado después del cálculo no revele ninguna información adicional sobre el circuito. utilizado para realizarlo, más allá de la salida del cálculo en sí. Si bien la privacidad de los circuitos está bien estudiada en la criptografía clásica y muchos esquemas de cifrado homomórfico pueden equiparse con ella, su análogo cuántico ha recibido poca atención. Aquí establecemos una definición de privacidad de circuito para el cifrado homomórfico cuántico con seguridad teórica de la información. Además, reducimos la transferencia olvidada cuántica al cifrado homomórfico cuántico. Mediante el uso de esta reducción, nuestro trabajo revela compromisos fundamentales entre la privacidad del circuito, la privacidad de los datos y la corrección para una amplia familia de protocolos de cifrado homomórfico cuántico, incluidos los esquemas que solo permiten el cálculo de los circuitos de Clifford.

Imagen destacada: El cifrado homomórfico cuántico, la navaja suiza de la criptografía cuántica, puede construir una transferencia inconsciente cuántica.

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Imagínese ir a una firma de contabilidad para consultar a su contador sobre sus impuestos. No desea que su contador conozca sus datos privados, como sus ingresos e impuestos. Por el contrario, su contador no quiere que aprenda cómo calcula su impuesto. De lo contrario, lo harás tú mismo la próxima vez y ella perderá su trabajo. ¿Es posible que ambos estén satisfechos?
Si uno de ustedes no puede resolver un problema complicado específico, entonces sí, y puede usar el cifrado homomórfico clásico. Sin embargo, ¿podemos deshacernos de la suposición cuestionable? La esperanza es llevar la mecánica cuántica al cifrado homomórfico cuántico, que generalmente mejora la seguridad.
En nuestro artículo, respondemos a la pregunta con un no. Uno de ustedes y su contador no pueden estar satisfechos. Existe una compensación entre la información que filtra y la información que filtra su contador.

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