Privacy And Correctness Trade-offs For Information-theoretically Secure Quantum Homomorphic Encryption

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

یانگلن ہو¹, ینگکائی اویانگ¹، اور مارکو ٹومامیچل^1,2

¹سینٹر آف کوانٹم ٹیکنالوجیز، نیشنل یونیورسٹی آف سنگاپور، سنگاپور
²الیکٹریکل اینڈ کمپیوٹر انجینئرنگ کا شعبہ، نیشنل یونیورسٹی آف سنگاپور

اس کاغذ کو دلچسپ لگتا ہے یا اس پر بات کرنا چاہتے ہیں؟ SciRate پر تبصرہ کریں یا چھوڑیں۔.

خلاصہ

کوانٹم ہومومورفک انکرپشن، جو سرور کے ذریعے براہ راست انکرپٹڈ ڈیٹا پر کمپیوٹنگ کی اجازت دیتا ہے، ایک بنیادی پرائمیٹو ہے جس میں سے زیادہ پیچیدہ کوانٹم کرپٹوگرافی پروٹوکول بنائے جا سکتے ہیں۔ اس طرح کی تعمیرات کے ممکن ہونے کے لیے، کوانٹم ہومومورفک انکرپشن کو رازداری کی دو خصوصیات کو پورا کرنا ضروری ہے: ڈیٹا پرائیویسی جو اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ ان پٹ ڈیٹا سرور سے پرائیویٹ ہے، اور سرکٹ پرائیویسی جو اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ کمپیوٹیشن کے بعد سائفر ٹیکسٹ سرکٹ کے بارے میں کوئی اضافی معلومات ظاہر نہیں کرتا ہے۔ اسے انجام دینے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، خود حساب کتاب کے آؤٹ پٹ سے باہر۔ اگرچہ کلاسیکی خفیہ نگاری میں سرکٹ پرائیویسی کا اچھی طرح سے مطالعہ کیا جاتا ہے اور بہت سی ہومومورفک انکرپشن اسکیمیں اس سے لیس ہوسکتی ہیں، اس کے کوانٹم اینالاگ پر بہت کم توجہ دی گئی ہے۔ یہاں ہم معلومات کے نظریاتی تحفظ کے ساتھ کوانٹم ہومومورفک انکرپشن کے لیے سرکٹ پرائیویسی کی تعریف قائم کرتے ہیں۔ مزید برآں، ہم کوانٹم ہومومورفک انکرپشن میں کوانٹم فراموش منتقلی کو کم کرتے ہیں۔ اس کمی کو استعمال کرتے ہوئے، ہمارا کام سرکٹ پرائیویسی، ڈیٹا پرائیویسی اور کوانٹم ہومومورفک انکرپشن پروٹوکولز کے ایک وسیع خاندان کے لیے درستگی کے درمیان بنیادی تجارت کو کھولتا ہے، بشمول وہ اسکیمیں جو صرف کلفورڈ سرکٹس کی گنتی کی اجازت دیتی ہیں۔

نمایاں تصویر: کوانٹم ہومومورفک انکرپشن، کوانٹم کرپٹوگرافی کا سوئس آرمی چاقو، کوانٹم فراموش ٹرانسفر بنا سکتا ہے۔

[سرایت مواد]

► BibTeX ڈیٹا

@article{Hu2023privacycorrectness، doi = {10.22331/q-2023-04-13-976}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-04-13-976}، عنوان = {رازداری اور معلومات کے لیے درستگی تجارت - نظریاتی طور پر محفوظ کوانٹم ہومومورفک انکرپشن}، مصنف = {Hu، Yanglin اور Ouyang، Yingkai اور Tomamichel، Marco}، journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, publisher = {{ Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, حجم = {7}، صفحات = {976}، مہینہ = اپریل، سال = {2023} }

► حوالہ جات

ہے [1] جوزف ایف فٹزسیمنز۔ "پرائیویٹ کوانٹم کمپیوٹیشن: بلائنڈ کوانٹم کمپیوٹنگ اور متعلقہ پروٹوکول کا تعارف"۔ npj کوانٹم معلومات 3، 1–11 (2017)۔
https://doi.org/10.1038/s41534-017-0025-3

ہے [2] ڈورٹ احرونوف، مائیکل بین-اور، اور ایلاد ایبان۔ "کوانٹم کمپیوٹیشن کے لیے انٹرایکٹو ثبوت" (2008) arXiv:0810.5375۔
https://doi.org/10.48550/arXiv.0810.5375
آر ایکس سی: 0810.5375

ہے [3] این براڈبینٹ، جوزف فٹزسیمنز، اور الہام کاشفی۔ "یونیورسل بلائنڈ کوانٹم کمپیوٹیشن"۔ 2009 میں کمپیوٹر سائنس کی بنیادوں پر 50 ویں سالانہ IEEE سمپوزیم۔ صفحات 517-526۔ (2009)۔
https://doi.org/10.1109/FOCS.2009.36

ہے [4] Tomoyuki Morimae اور Keisuke Fujii۔ "بلائنڈ کوانٹم کمپیوٹیشن پروٹوکول جس میں ایلس صرف پیمائش کرتی ہے"۔ طبیعات Rev. A 87, 050301 (2013)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.050301

ہے [5] بین ڈبلیو ریچارڈٹ، فاک انگر، اور امیش وزیرانی۔ "کوانٹم سسٹمز کی کلاسیکل کمانڈ"۔ فطرت 496، 456–460 (2013)۔
https://doi.org/10.1038/nature12035

ہے [6] اتل منتری، ٹوماسو ایف ڈیمیری، نکولس سی مینیکیکی، اور جوزف ایف فٹزسیمنز۔ "بہاؤ ابہام: کلاسیکی طور پر چلنے والے اندھے کوانٹم کمپیوٹیشن کی طرف ایک راستہ"۔ طبیعات Rev. X 7, 031004 (2017)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.7.031004

ہے [7] لی یو، کارلوس اے پیریز-ڈیلگاڈو، اور جوزف ایف فٹزسیمنز۔ "معلومات - نظریاتی طور پر محفوظ کوانٹم ہومومورفک انکرپشن پر حدود"۔ طبیعیات Rev. A 90, 050303 (2014)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.050303

ہے [8] این براڈبینٹ اور سٹیسی جیفری۔ "کم ٹی گیٹ پیچیدگی کے سرکٹس کے لئے کوانٹم ہومومورفک انکرپشن"۔ Rosario Gennaro اور Matthew Robshaw میں، ایڈیٹرز، Advances in Cryptology – CRYPTO 2015۔ صفحات 609–629۔ برلن، ہائیڈلبرگ (2015)۔ اسپرنگر برلن ہیڈلبرگ۔
https://doi.org/10.1007/978-3-662-48000-7_30

ہے [9] Yfke Dulek، Christian Schaffner، اور Florian Speelman۔ "کثیراتی سائز کے سرکٹس کے لیے کوانٹم ہومومورفک انکرپشن"۔ میتھیو روبشا اور جوناتھن کٹز میں، ایڈیٹرز، ایڈوانسز ان کرپٹولوجی – کرپٹو 2016۔ صفحات 3–32۔ برلن، ہائیڈلبرگ (2016)۔ اسپرنگر برلن ہیڈلبرگ۔
https://doi.org/10.1007/978-3-662-53015-3_1

ہے [10] Si-Hui Tan, Joshua A. Kettlewell, Yingkai Ouyang, Lin Chen, and Joseph F. Fitzsimons. "ہومومورفک انکرپشن کے لیے ایک کوانٹم اپروچ"۔ سائنسی رپورٹس 6، 33467 (2016)۔
https://doi.org/10.1038/srep33467

ہے [11] Yingkai Ouyang، Si-Hui Tan، اور Joseph F. Fitzsimons. "کوانٹم کوڈز سے کوانٹم ہومومورفک انکرپشن"۔ طبیعیات Rev. A 98, 042334 (2018)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.042334

ہے [12] ارمیلا مہادیو۔ "کوانٹم سرکٹس کے لیے کلاسیکل ہومومورفک انکرپشن"۔ SIAM جرنل آن کمپیوٹنگ 0، FOCS18–189 (2020)۔
https://doi.org/10.1137/18M1231055

ہے [13] Yingkai Ouyang اور Peter P. Rohde. "کوانٹم ہومومورفک انکرپشن اور کوانٹم ایرر تصحیح کی تشکیل کے لیے ایک عمومی فریم ورک" (2022) arXiv:2204.10471۔
https://doi.org/10.48550/arXiv.2204.10471
آر ایکس سی: 2204.10471

ہے [14] کریگ جنٹری۔ "مثالی جالیوں کا استعمال کرتے ہوئے مکمل طور پر ہومومورفک انکرپشن"۔ تھیوری آف کمپیوٹنگ پر 41 ویں سالانہ ACM سمپوزیم کی کارروائی میں۔ صفحات 169-178۔ (2009)۔
https://doi.org/10.1145/1536414.1536440

ہے [15] کریگ جنٹری۔ "ایک مکمل طور پر ہومومورفک انکرپشن اسکیم"۔ پی ایچ ڈی کا مقالہ۔ سٹینفورڈ یونیورسٹی. (2009)۔ url: crypto.stanford.edu/craig۔
https://crypto.stanford.edu/craig

ہے [16] کریگ گینٹری، شائی ہیلیوی، اور ونود ویکنتناتھن۔ "I-hop homomorphic encryption and rerandomizable yao سرکٹس"۔ کرپٹولوجی میں پیشرفت پر 30 ویں سالانہ کانفرنس کی کارروائی میں۔ صفحہ 155-172۔ CRYPTO'10Berlin، Heidelberg (2010)۔ اسپرنگر-ورلاگ۔
https://doi.org/10.1007/978-3-642-14623-7_9

ہے [17] Baoz Barak اور Zvika Brakerski۔ "کرپٹوگرافی کا سوئس آرمی چاقو" (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/

ہے [18] یہودا لنڈیل۔ "کرپٹوگرافی کی بنیادوں پر سبق: oded Goldreich کے لیے وقف"۔ اسپرنگر پبلشنگ کمپنی، انکارپوریٹڈ۔ (2017)۔ پہلا ایڈیشن۔
https://doi.org/10.1007/978-3-319-57048-8

ہے [19] سعید اسماعیل زادے، نصراللہ پاکنیات، اور زیبا اسلمی۔ "ہومومورفک انکرپشن اسکیموں سے سادہ غافل ٹرانسفر پروٹوکول بنانے کے لیے ایک عام تعمیر"۔ دی جرنل آف سپر کمپیوٹنگ 78، 72–92 (2022)۔
https://doi.org/10.1007/s11227-021-03826-0

ہے [20] عمر رینگولڈ، لوکا ٹریویسن، اور سلیل ودھن۔ "کرپٹوگرافک پرائمیٹوز کے درمیان تخفیف کے تصورات"۔ مونی نور، ایڈیٹر، تھیوری آف کرپٹوگرافی میں۔ صفحہ 1-20۔ برلن، ہائیڈلبرگ (2004)۔ اسپرنگر برلن ہیڈلبرگ۔
https://doi.org/10.1007/978-3-540-24638-1_1

ہے [21] چنگ یی لائی اور کائی من چنگ۔ "اعداد و شمار کے لحاظ سے محفوظ کوانٹم ہومومورفک انکرپشن پر"۔ کوانٹم معلومات۔ کمپیوٹنگ 18، 785–794 (2018)۔
https://doi.org/10.26421/QIC18.9-10-4

ہے [22] مائیکل نیومین۔ "معلومات پر مزید حدود - نظریاتی طور پر محفوظ کوانٹم ہومومورفک انکرپشن" (2018) arXiv:1809.08719۔
https://doi.org/10.48550/arXiv.1809.08719
آر ایکس سی: 1809.08719

ہے [23] اشون نائک۔ "کوانٹم آٹومیٹا اور بے ترتیب رسائی کوڈز کے لیے بہترین نچلی حدیں"۔ کمپیوٹر سائنس کی بنیادوں پر 40ویں سالانہ سمپوزیم میں (Cat. No.99CB37039)۔ صفحات 369–376۔ (1999)۔
https:///doi.org/10.1109/SFFCS.1999.814608

ہے [24] Si-Hui Tan، Yingkai Ouyang، اور Peter P. Rohde. "ہم آہنگ ریاستوں کے ساتھ عملی کچھ حد تک محفوظ کوانٹم کچھ ہومومورفک خفیہ کاری"۔ طبیعات Rev. A 97, 042308 (2018)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.042308

ہے [25] Yingkai Ouyang، Si-Hui Tan، Joseph Fitzsimons، اور Peter P. Rohde. "لکیری آپٹکس کوانٹم کمپیوٹیشن کا ہومومورفک انکرپشن روشنی کی تقریباً صوابدیدی حالتوں پر غیر علامتی طور پر کامل حفاظت کے ساتھ"۔ فزیکل ریویو ریسرچ 2، 013332 (2020)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.013332

ہے [26] آندرے چیلوکس، آئرڈینس کیرینیڈس، اور جیمی سکورا۔ "کوانٹم بھول جانے والی منتقلی کے لیے کم حدیں"۔ کوانٹم معلومات۔ کمپیوٹنگ 13، 158–177 (2013)۔
https://doi.org/10.26421/QIC13.1-2-9

ہے [27] آندرے چیلوکس اور جیمی سکورا۔ نیم ایماندار کوانٹم اولیویئس ٹرانسفر کے لیے بہترین حدود۔ شکاگو جرنل آف تھیوریٹیکل کمپیوٹر سائنس 2016 (2016)۔
https:///doi.org/10.4086/cjtcs.2016.013

ہے [28] ریان امیری، رابرٹ سٹارک، ڈیوڈ ریخمتھ، ایتوپ وی. پتھور، میشل میکوڈا، لاڈیسلاو میشٹا، جونیئر، میلوسلاو ڈوسک، پیٹروس والڈن، اور ایریکا اینڈرسن۔ "نامکمل 1-آؤٹ-آف-2 کوانٹم فراموش منتقلی: حدود، ایک پروٹوکول، اور اس کا تجرباتی نفاذ"۔ PRX کوانٹم 2، 010335 (2021)۔
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010335

ہے [29] Koenraad MR Audenaert اور Milán Mosonyi۔ "کوانٹم ایک سے زیادہ ریاستی امتیاز میں خرابی کے امکانات اور غیر علامتی غلطی کے ایکسپوننٹ پر بالائی حد"۔ جرنل آف میتھمیٹیکل فزکس 55، 102201 (2014)۔
https://doi.org/10.1063/1.4898559

ہے [30] کارل ڈبلیو ہیلسٹروم۔ "ڈیٹیکشن تھیوری اور کوانٹم میکینکس"۔ معلومات اور کنٹرول 10، 254–291 (1967)۔
https://doi.org/10.1016/S0019-9958(67)90302-6

ہے [31] الیگزینڈر ایس ہولیوو۔ "کوانٹم کمیونیکیشن چینل کے ذریعے منتقل کی جانے والی معلومات کی مقدار کی حد"۔ معلومات کی ترسیل کے مسائل 9، 177–183 (1973)۔ url: http://mi.mathnet.ru/ppi903۔
http://mi.mathnet.ru/ppi903

ہے [32] جان واٹروس۔ "کوانٹم معلومات کا نظریہ"۔ کیمبرج یونیورسٹی پریس۔ (2018)۔
https://doi.org/10.1017/9781316848142

ہے [33] CA Fuchs اور J. وان ڈی گراف۔ "کوانٹم مکینیکل حالتوں کے لیے کرپٹوگرافک امتیازی اقدامات"۔ آئی ای ای ای ٹرانزیکشنز آن انفارمیشن تھیوری 45، 1216–1227 (1999)۔
https://doi.org/10.1109/18.761271

ہے [34] A. Uhlmann. *-الجبرا کی ریاستی جگہ میں "منتقلی کا امکان"۔ ریاضی کی طبیعیات 9، 273–279 (1976) پر رپورٹس۔
https://doi.org/10.1016/0034-4877(76)90060-4

ہے [35] مائیکل اے نیلسن اور آئزک چوانگ۔ "کوانٹم کمپیوٹیشن اور کوانٹم معلومات: 10 ویں سالگرہ ایڈیشن"۔ کیمبرج یونیورسٹی پریس۔ (2010)۔
https://doi.org/10.1017/CBO9780511976667

ہے [36] Hoi-Kwong Lo. "کوانٹم محفوظ کمپیوٹیشنز کی عدم تحفظ"۔ طبیعات Rev. A 56, 1154–1162 (1997)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.56.1154

ہے [37] راجر کولبیک۔ "محفوظ دو فریق کلاسیکی حساب کتاب کا ناممکن"۔ طبیعات Rev. A 76, 062308 (2007)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.76.062308

ہے [38] کارلوس موچن۔ "کوانٹم کمزور سکہ من مانی طور پر چھوٹے تعصب کے ساتھ پلٹنا" (2007) arXiv:0711.4114۔
https://doi.org/10.48550/arXiv.0711.4114
آر ایکس سی: 0711.4114

ہے [39] آندرے چیلوکس اور آئرڈینس کیرینیڈس۔ "بہترین کوانٹم مضبوط سکہ پلٹنا"۔ 2009 میں کمپیوٹر سائنس کی بنیادوں پر 50 ویں سالانہ IEEE سمپوزیم۔ صفحات 527–533۔ IEEE (2009)۔
https://doi.org/10.1109/FOCS.2009.71

ہے [40] Dorit Aharonov، André Chailloux، Maor Ganz، Iordanis Kerenidis، اور Loïck Magnin۔ "منمانی طور پر چھوٹے تعصب کے ساتھ پلٹتے ہوئے کوانٹم کمزور سکے کے وجود کا ایک آسان ثبوت"۔ SIAM جرنل آن کمپیوٹنگ 45، 633–679 (2016)۔
https://doi.org/10.1137/14096387X

ہے [41] کارل اے ملر۔ "موثر کوانٹم کمزور سکے کے پلٹنے کا ناممکن"۔ تھیوری آف کمپیوٹنگ پر 52 ویں سالانہ ACM SIGACT سمپوزیم کی کارروائی میں۔ صفحات 916-929۔ نیویارک، نیویارک، امریکہ (2020)۔ ایسوسی ایشن برائے کمپیوٹنگ مشینری۔

ہے [42] Hoi-Kwong Lo اور HF Chau۔ "کیا کوانٹم بٹ عزم واقعی ممکن ہے؟"۔ طبیعات Rev. Lett. 78، 3410–3413 (1997)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.3410

ہے [43] ڈومینک میئرز۔ "غیر مشروط طور پر محفوظ کوانٹم بٹ عزم ناممکن ہے"۔ طبیعیات Rev. Lett. 78، 3414–3417 (1997)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.3414

کی طرف سے حوالہ دیا گیا

یہ مقالہ کوانٹم میں کے تحت شائع کیا گیا ہے۔ Creative Commons انتساب 4.0 انٹرنیشنل (CC BY 4.0) لائسنس کاپی رائٹ اصل کاپی رائٹ ہولڈرز جیسے مصنفین یا ان کے اداروں کے پاس رہتا ہے۔

SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
ایڈریین ایشلے کے ساتھ مستقبل کا نقشہ بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
ماخذ: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-04-13-976/

ٹائم اسٹیمپ: اپریل 13، 2023

ٹائم اسٹیمپ: اکتوبر 13، 2022

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

کوانٹم میکینکس میں توانائی کی کثافت

کوانٹم چینلز کی سپر پوزیشن کے ذریعے تجرباتی مواصلات

فورجنگ کوانٹم ڈیٹا: کلاسیکی طور پر IQP پر مبنی کوانٹم ٹیسٹ کو شکست دینا

انکوڈنگ بلیک بکس سے ڈیکوڈرز کی یونیورسل تعمیر

نیم کلاسیکی نظام میں کوانٹم تخروپن

تقریباً مایوسی سے پاک زمینی ریاست کی تیاری

کھلی ہوا میں پھیلنے والے مائیکرو ویو میں الجھے ہوئے سگنلز کے لیے کوپلنر اینٹینا ڈیزائن

مارکووین ماحول میں بہترین غیر متوازن تھرمامیٹری

مضبوط کوانٹم ریاست کی تیاری کے لیے ماڈل پیشن گوئی کنٹرول

ہمارے متعلق

عمودی تلاش اور Ai

پلیٹ فارم

مربوط رہو

اکاؤنٹ