Compromessi tra privacy e correttezza per la crittografia omomorfica quantistica teoricamente sicura

Compromessi tra privacy e correttezza per la crittografia omomorfica quantistica teoricamente sicura

Timestamp: 13 aprile 2023 7:21
Nodo di origine: 2584725

Yanglin Hu1, Yingkai Ouyang1e Marco Tomamichel1,2

1Centro di tecnologie quantistiche, Università Nazionale di Singapore, Singapore
2Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica, Università Nazionale di Singapore

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Astratto

La crittografia omomorfica quantistica, che consente il calcolo da parte di un server direttamente su dati crittografati, è una primitiva fondamentale da cui è possibile costruire protocolli di crittografia quantistica più complessi. Affinché tali costruzioni siano possibili, la crittografia omomorfica quantistica deve soddisfare due proprietà di privacy: privacy dei dati, che garantisce che i dati di input siano privati ​​dal server, e privacy del circuito, che garantisce che il testo cifrato dopo il calcolo non riveli alcuna informazione aggiuntiva sul circuito. utilizzato per eseguirlo, oltre l'output del calcolo stesso. Sebbene la privacy dei circuiti sia ben studiata nella crittografia classica e molti schemi di crittografia omomorfi possano essere dotati di essa, il suo analogo quantistico ha ricevuto poca attenzione. Qui stabiliamo una definizione di privacy del circuito per la crittografia omomorfica quantistica con sicurezza basata sulla teoria dell'informazione. Inoltre, riduciamo il trasferimento quantistico ignaro alla crittografia omomorfica quantistica. Utilizzando questa riduzione, il nostro lavoro svela compromessi fondamentali tra privacy del circuito, privacy dei dati e correttezza per un’ampia famiglia di protocolli di crittografia omomorfi quantistici, inclusi schemi che consentono solo il calcolo dei circuiti di Clifford.

Immagine in primo piano: La crittografia omomorfica quantistica, il coltellino svizzero della crittografia quantistica, può realizzare il trasferimento quantistico inconsapevole.

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Riepilogo popolare

Immagina di andare in uno studio di contabilità per consultare il tuo commercialista in merito alle tue tasse. Non vuoi che il tuo commercialista conosca i tuoi dati privati, come il reddito e le tasse. Al contrario, il tuo commercialista non vuole che tu sappia come calcola le tue tasse. Altrimenti, la prossima volta lo farai tu stesso e lei perderà il lavoro. È possibile che entrambi siate soddisfatti?
Se uno di voi non riesce a risolvere uno specifico problema complicato, allora sì, e potete utilizzare la crittografia omomorfica classica. Tuttavia, possiamo sbarazzarci di questo presupposto discutibile? La speranza è quella di portare la meccanica quantistica alla crittografia omomorfica quantistica, che di solito migliora la sicurezza.
Nel nostro articolo rispondiamo alla domanda con un no. Uno di voi e il vostro commercialista non possono essere soddisfatti. Esiste un compromesso tra le informazioni che perdi e quelle che il tuo commercialista perde.

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