1המרכז לטכנולוגיות קוונטיות, האוניברסיטה הלאומית של סינגפור, סינגפור
2המחלקה להנדסת חשמל ומחשבים, האוניברסיטה הלאומית של סינגפור
מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.
תַקצִיר
הצפנה קוונטית הומומורפית, המאפשרת חישוב על ידי שרת ישירות על נתונים מוצפנים, היא פרימיטיבי בסיסי שמתוכו ניתן לבנות פרוטוקולי הצפנה קוונטיים מורכבים יותר. כדי שבנייה כזו תתאפשר, הצפנה הומומורפית קוונטית חייבת לעמוד בשני מאפייני פרטיות: פרטיות נתונים המבטיחה שנתוני הקלט יהיו פרטיים מהשרת, ופרטיות מעגל שמבטיחה שהטקסט הצופן לאחר החישוב לא יחשוף מידע נוסף על המעגל. משמש לביצועו, מעבר לפלט של החישוב עצמו. בעוד שפרטיות המעגל נלמדת היטב בקריפטוגרפיה קלאסית וניתן לצייד בה תוכניות הצפנה הומומורפיות רבות, האנלוג הקוונטי שלה זכה לתשומת לב מועטה. כאן אנו קובעים הגדרה של פרטיות מעגלים להצפנה הומומורפית קוונטית עם אבטחה תיאורטית של מידע. יתר על כן, אנו מצמצמים את ההעברה הבלתי מודעת לקוונטית להצפנה הומומורפית קוונטית. על ידי שימוש בהפחתה זו, העבודה שלנו חושפת פשרות יסודיות בין פרטיות מעגלים, פרטיות נתונים ונכונות עבור משפחה רחבה של פרוטוקולי הצפנה קוונטיים הומומורפיים, כולל תוכניות המאפשרות רק את החישוב של מעגלי קליפורד.
[תוכן מוטבע]
סיכום פופולרי
אם אחד מכם לא יכול לפתור בעיה מסובכת ספציפית, אז כן, ואתה יכול להשתמש בהצפנה הומומורפית קלאסית. עם זאת, האם נוכל להיפטר מההנחה המפוקפקת? התקווה היא להביא את מכניקת הקוונטים להצפנה הומומורפית קוונטית, שבדרך כלל משפרת את האבטחה.
במאמר שלנו, אנו עונים על השאלה בשלילה. אחד מכם ורואה החשבון שלכם לא יכולים להיות מרוצים. ישנה פשרה בין המידע שאתה מדליף למידע שרואה החשבון שלך מדליף.
► נתוני BibTeX
► הפניות
[1] ג'וזף פיצימונס. "חישוב קוונטי פרטי: מבוא למחשוב קוונטי עיוור ופרוטוקולים קשורים". npj מידע קוונטי 3, 1–11 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41534-017-0025-3
[2] דורית אהרונוב, מיכאל בן אור ואלעד אבן. "הוכחות אינטראקטיביות לחישובים קוונטיים" (2008) arXiv:0810.5375.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.0810.5375
arXiv: 0810.5375
[3] אן ברודבנט, ג'וזף פיצימונס ואלחם כשפי. "חישוב קוונטי עיוור אוניברסלי". בשנת 2009 סימפוזיון IEEE השנתי ה-50 על יסודות מדעי המחשב. עמודים 517–526. (2009).
https: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2009.36
[4] Tomoyuki Morimae ו-Keisuke Fujii. "פרוטוקול חישוב קוונטי עיוור שבו אליס עושה מדידות בלבד". פיזי. ר' א 87, 050301 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.050301
[5] בן וו רייכרדט, פאלק אונגר ואומש וזיראני. "שליטה קלאסית במערכות קוונטיות". טבע 496, 456–460 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature12035
[6] Atul Mantri, Tommaso F. Demarie, Nicolas C. Menicucci, and Joseph F. Fitzsimons. "עמימות זרימה: נתיב לעבר חישוב קוונטי עיוור מונע קלאסי". פיזי. Rev. X 7, 031004 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.031004
[7] לי יו, קרלוס א. פרז-דלגאדו וג'וזף פ. פיצימונס. "הגבלות על הצפנה קוונטית הומומורפית מאובטחת מבחינה תיאורטית". פיזי. ר' א 90, 050303 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.050303
[8] אן ברודבנט וסטיסי ג'פרי. "הצפנה הומומורפית קוונטית למעגלים בעלי מורכבות T-gate נמוכה". בתוך רוסריו ג'נארו ומתיו רובשו, עורכים, Advances in Cryptology – CRYPTO 2015. עמודים 609–629. ברלין, היידלברג (2015). שפרינגר ברלין היידלברג.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-48000-7_30
[9] יפקה דולק, כריסטיאן שפנר ופלוריאן ספלמן. "הצפנה הומומורפית קוונטית עבור מעגלים בגודל פולינום". בתוך מתיו רובשו וג'ונתן כץ, עורכים, Advances in Cryptology – CRYPTO 2016. עמודים 3–32. ברלין, היידלברג (2016). שפרינגר ברלין היידלברג.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-53015-3_1
[10] Si-Hui Tan, Joshua A. Kettlewell, Yingkai Ouyang, Lin Chen, and Joseph F. Fitzsimons. "גישה קוונטית להצפנה הומומורפית". דוחות מדעיים 6, 33467 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep33467
[11] Yingkai Ouyang, Si-Hui Tan, ו-Joseph F. Fitzsimons. "הצפנה הומומורפית קוונטית מקודים קוונטיים". פיזי. ר' א 98, 042334 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.042334
[12] אורמילה מהדב. "הצפנה הומומורפית קלאסית למעגלים קוונטיים". SIAM Journal on Computing 0, FOCS18–189 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 18M1231055
[13] Yingkai Ouyang ופיטר פ. רוהדה. "מסגרת כללית להרכב של הצפנה הומומורפית קוונטית ותיקון שגיאות קוונטי" (2022) arXiv:2204.10471.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2204.10471
arXiv: 2204.10471
[14] קרייג ג'נטרי. "הצפנה הומומורפית לחלוטין באמצעות סריג אידיאלי". בהליכים של סימפוזיון ACM השנתי ה-41 על תורת המחשוב. עמודים 169–178. (2009).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 1536414.1536440
[15] קרייג ג'נטרי. "סכימת הצפנה הומומורפית לחלוטין". עבודת דוקטורט. אוניברסיטת סטנפורד. (2009). כתובת אתר: crypto.stanford.edu/craig.
https:///crypto.stanford.edu/craig
[16] קרייג ג'נטרי, שי הלוי, ווינוד ויקונטנתן. "הצפנה הומומורפית I-hop ומעגלי יאו הניתנים לשינוי באקראי". בהרצאות של הכנס השנתי ה-30 על התקדמות בקריפטולוגיה. עמודים 155–172. CRYPTO'10 ברלין, היידלברג (2010). ספרינגר-ורלג.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-14623-7_9
[17] בעוז ברק וצביקה ברקרסקי. "האולר השוויצרי של הקריפטוגרפיה" (2012) url: windowsontheory.org/2012/05/01/the-swiss-army-knife-of-cryptography/.
https:///windowsontheory.org/2012/05/01/the-swiss-army-knife-of-cryptography/
[18] יהודה לינדל. "הדרכות על יסודות ההצפנה: מוקדש לעודד גולדרייך". Springer Publishing Company, Incorporated. (2017). מהדורה 1.
https://doi.org/10.1007/978-3-319-57048-8
[19] סעיד אסמאילזאדה, נסרולה פקניאט וזיבא אסלאמי. "מבנה גנרי לבניית פרוטוקולי העברה פשוטים מתעלמים מסכמות הצפנה הומומורפית". The Journal of Supercomputing 78, 72–92 (2022).
https://doi.org/10.1007/s11227-021-03826-0
[20] עומר ריינגולד, לוקה טרוויסאן וסליל ואדהאן. "מושגים של צמצום בין פרימיטיבים קריפטוגרפיים". בתוך מוני נאור, עורך, תורת הקריפטוגרפיה. עמודים 1–20. ברלין, היידלברג (2004). שפרינגר ברלין היידלברג.
https://doi.org/10.1007/978-3-540-24638-1_1
[21] צ'ינג-יי לאי וקאי-מין צ'ונג. "על הצפנה קוונטית הומומורפית מאובטחת מבחינה סטטיסטית". מידע קוונטי. מחשוב. 18, 785–794 (2018).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC18.9-10-4
[22] מייקל ניומן. "הגבלות נוספות על הצפנה קוונטית הומומורפית מאובטחת מבחינה תיאורטית" (2018) arXiv:1809.08719.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1809.08719
arXiv: 1809.08719
[23] אשווין נאיאק. "גבולות תחתונים אופטימליים עבור אוטומטים קוונטיים וקודי גישה אקראית". בסימפוזיון השנתי ה-40 על יסודות מדעי המחשב (קטגוריה מס' 99CB37039). עמודים 369–376. (1999).
https: / / doi.org/ 10.1109 / SFFCS.1999.814608
[24] Si-Hui Tan, Yingkai Ouyang, ו-Peter P. Rohde. "הצפנה קוונטית מעט מאובטחת מעשית עם מצבים קוהרנטיים". פיזי. ר' א 97, 042308 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.042308
[25] Yingkai Ouyang, Si-Hui Tan, Joseph Fitzsimons, ו-Peter P. Rohde. "הצפנה הומומורפית של חישוב קוונטי באופטיקה ליניארית על מצבי אור כמעט שרירותיים עם אבטחה מושלמת אסימפטוטית". Physical Review Research 2, 013332 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.013332
[26] אנדרה Chailloux, Iordanis Kerenidis, וג'יימי סיקורה. "גבול תחתון להעברה קוונטית לא מודעת". מידע קוונטי. מחשוב. 13, 158–177 (2013).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC13.1-2-9
[27] אנדרה שייל וג'יימי סיקורה. "גבולות אופטימליים להעברה קוונטית כנה למחצה". Chicago Journal of Theoretical Computer Science 2016 (2016).
https: / / doi.org/ 10.4086 / cjtcs.2016.013
[28] ריאן אמירי, רוברט סטארק, דיוויד רייכמות, איטוופ ו. פוטהויר, מיכל מיצ'ודה, לדיסלאב מישטה הבן, מילוסלב דושק, פטרוס וולדן ואריקה אנדרסון. "העברה קוונטית לא מושלמת של 1 מתוך 2: גבולות, פרוטוקול ויישום הניסוי שלו". PRX Quantum 2, 010335 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010335
[29] קונראד MR Audenaert ומילאן מוסוני. "גבול עליון להסתברויות השגיאה ומעריצי השגיאה האסימפטוטיים בהבחנה קוונטית במצבים מרובים". Journal of Mathematical Physics 55, 102201 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4898559
[30] קארל וו. הלסטרום. "תורת האיתור ומכניקת הקוונטים". מידע ובקרה 10, 254–291 (1967).
https://doi.org/10.1016/S0019-9958(67)90302-6
[31] אלכסנדר ס הולבו. "גבולות לכמות המידע המועברת על ידי ערוץ תקשורת קוונטי". בעיות העברת מידע 9, 177–183 (1973). כתובת אתר: http:///mi.mathnet.ru/ppi903.
http:///mi.mathnet.ru/ppi903
[32] ג'ון ווטרוס. "תורת המידע הקוונטי". הוצאת אוניברסיטת קיימברידג'. (2018).
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316848142
[33] CA Fuchs ו-J. Van de Graaf. "מדדי הבחנה קריפטוגרפית למצבים קוונטיים-מכניים". IEEE Transactions on Information Theory 45, 1216–1227 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1109 / 18.761271
[34] א. אוהלמן. "הסתברות המעבר" במרחב המצב של *-אלגברה. Reports on Mathematical Physics 9, 273–279 (1976).
https://doi.org/10.1016/0034-4877(76)90060-4
[35] מייקל א נילסן ואייזק צ'ואנג. "חישוב קוונטי ומידע קוונטי: מהדורת 10 שנים". הוצאת אוניברסיטת קיימברידג'. (2010).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667
[36] הוי-קווונג לו. "חוסר ביטחון של חישובים מאובטחים קוונטיים". פיזי. Rev. A 56, 1154–1162 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.56.1154
[37] רוג'ר קולבק. "חוסר אפשרות של חישוב קלאסי מאובטח דו-צדדי". פיזי. ר' א 76, 062308 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.76.062308
[38] קרלוס מוצ'ון. "מטבע קוונטי חלש מתהפך עם הטיה קטנה באופן שרירותי" (2007) arXiv:0711.4114.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.0711.4114
arXiv: 0711.4114
[39] אנדרה שילו ואיורדניס קרנידיס. "היפוך מטבע חזק קוונטי אופטימלי". בשנת 2009 סימפוזיון IEEE השנתי ה-50 על יסודות מדעי המחשב. עמודים 527–533. IEEE (2009).
https: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2009.71
[40] דורית אהרונוב, אנדרה שילו, מאור גנץ, יוורדניס קרנידיס ולואיק מגנין. "הוכחה פשוטה יותר לקיומו של מטבע חלש קוונטי המתהפך עם הטיה קטנה באופן שרירותי". SIAM Journal on Computing 45, 633–679 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 14096387X
[41] קארל א. מילר. "חוסר האפשרות של הטלת מטבעות חלשה קוונטית יעילה". בהליכים של סימפוזיון ACM SIGACT השנתי ה-52 על תורת המחשוב. עמודים 916–929. ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב (2020). האגודה למכונות מחשוב.
[42] Hoi-Kwong Lo ו-HF Chau. "האם מחויבות ביט קוונטית באמת אפשרית?". פיזי. הכומר לט. 78, 3410–3413 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.3410
[43] דומיניק מאיירס. "התחייבות ביט קוונטית מאובטחת ללא תנאי היא בלתי אפשרית". פיזי. הכומר לט. 78, 3414–3417 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.3414
מצוטט על ידי
מאמר זה מתפרסם בקוונטים תחת התקציב ייחוס Creative Commons 4.0 הבינלאומי (CC BY 4.0) רישיון. זכויות יוצרים נשארות עם בעלי זכויות היוצרים המקוריים כמו המחברים או מוסדותיהם.
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה כאן.
- הטבעת העתיד עם אדריאן אשלי. גישה כאן.
- מקור: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-04-13-976/
- :הוא
- ][עמ'
- 1
- 10
- 11
- 1999
- 2012
- 2014
- 2016
- 2017
- 2018
- 2020
- 2021
- 2022
- 28
- 39
- 67
- 7
- 8
- 9
- 98
- a
- אודות
- תקציר
- גישה
- חשבונאות
- ACM
- נוסף
- מידע נוסף
- התקדמות
- זיקות
- לאחר
- אלכסנדר
- מאפשר
- דו משמעות
- ו
- יום נישואים
- שנתי
- לענות
- גישה
- ARE
- צָבָא
- AS
- עמותה
- הנחה
- תשומת לב
- מחבר
- מחברים
- BE
- ברלין
- בֵּין
- מעבר
- הטיה
- קצת
- לשבור
- להביא
- רחב
- לִבנוֹת
- נבנה
- by
- קיימברידג'
- CAN
- לא יכול
- , קרל
- חָתוּל
- ערוץ
- חן
- שיקגו
- קוהרנטי
- מטבע
- הערה
- מחויבות
- המון עם
- תקשורת
- חברה
- מורכב
- מורכבות
- מסובך
- חישוב
- חישובים
- המחשב
- הנדסת מחשבים
- מדעי מחשב
- מחשוב
- כנס
- לבנות
- בניה
- תוכן
- להפך
- תרם
- לִשְׁלוֹט
- זכויות יוצרים
- קרייג
- קריפטו
- קריפטוגרפי
- קריפטוגרפיה
- נתונים
- פרטיות מידע
- דוד
- מוקדש
- זה
- ישירות
- אפליה
- לדון
- מונע
- מהדורה
- עורך
- יעיל
- מוטבע
- מוצפן
- הצף
- הנדסה
- מבטיח
- מְצוּיָד
- אריקה
- שגיאה
- להקים
- Ether (ETH)
- משפחה
- פירמה
- בעד
- יסודות
- מסגרת
- החל מ-
- לגמרי
- יסודי
- יתר על כן
- כללי
- לקבל
- הולך
- כאן
- מחזיקים
- לקוות
- איך
- אולם
- http
- HTTPS
- אידאל
- IEEE
- תמונה
- הפעלה
- בלתי אפשרי
- משפר
- in
- כולל
- הַכנָסָה
- התאגדה
- מידע
- מידע
- קלט
- מוסדות
- מעניין
- ברמה בינלאומית
- מבוא
- IT
- שֶׁלָה
- עצמו
- ג'יימי
- JavaScript
- עבודה
- ג'ון
- כתב עת
- jpg
- לדעת
- לדלוף
- דליפות
- לִלמוֹד
- יציאה
- רישיון
- אוֹר
- מגבלות
- קְצָת
- להפסיד
- נמוך
- מכונות
- עושה
- רב
- מתימטי
- max-width
- מידות
- אמצעים
- מכניקה
- מיכאל
- טוחן
- חוֹדֶשׁ
- יותר
- מספר
- לאומי
- טבע
- חדש
- ניו יורק
- הבא
- ניקולא
- NY
- of
- on
- ONE
- לפתוח
- אופטיקה
- מְקוֹרִי
- אַחֶרֶת
- תפוקה
- מאמר
- נתיב
- לבצע
- פיטר
- גופני
- פיסיקה
- אפלטון
- מודיעין אפלטון
- אפלטון נתונים
- אפשרי
- ללחוץ
- פרימיטיבי
- פְּרָטִיוּת
- פְּרָטִי
- הסתברות
- בעיה
- בעיות
- הליכים
- הוכחה
- הוכחות
- נכסים
- פרוטוקול
- פרוטוקולים
- לאור
- מוציא לאור
- הוצאה לאור
- כמות
- קוונטית
- מחשוב קוונטי
- קריפטוגרפיה קוונטית
- תיקון שגיאה קוונטית
- מידע קוונטי
- מכניקה קוואנטית
- מערכות קוונטיות
- שאלה
- אקראי
- קיבלו
- להפחית
- אזכור
- קָשׁוּר
- שְׂרִידִים
- דוחות לדוגמא
- מחקר
- לגלות
- סקירה
- להיפטר
- רוברט
- ריאן
- s
- מרוצה
- תכנית
- תוכניות
- מדע
- לבטח
- אבטחה
- סיאם
- פָּשׁוּט
- סינגפור
- קטן
- לפתור
- מֶרחָב
- ספציפי
- סטנפורד
- אוניברסיטת סטנפורד
- מדינה
- הברית
- חזק
- כזה
- מחשוב סופר
- השוויצרי
- סִימפּוֹזִיוֹן
- מערכות
- מס
- טכנולוגיות
- זֶה
- השמיים
- המידע
- המדינה
- שֶׁלָהֶם
- תיאורטי
- זמן
- כותרת
- ל
- לקראת
- עסקות
- להעביר
- תחת
- אוניברסיטה
- כתובת האתר
- ארה"ב
- להשתמש
- בְּדֶרֶך כְּלַל
- כֶּרֶך
- W
- אשר
- בזמן
- יצטרך
- עם
- תיק עבודות
- X
- שנה
- עצמך
- YouTube
- זפירנט