信息理论上安全的量子同态加密的隐私和正确性权衡

信息理论上安全的量子同态加密的隐私和正确性权衡

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胡杨林1, 欧阳英凯1马克·汤玛米歇尔1,2

1新加坡国立大学量子技术中心,新加坡
2新加坡国立大学电气与计算机工程系

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抽象

量子同态加密允许服务器直接对加密数据进行计算,是一种基本原语,可以用来构建更复杂的量子密码协议。 为了使这种构造成为可能,量子同态加密必须满足两个隐私属性:确保输入数据对服务器保密的数据隐私,以及确保计算后的密文不会泄露有关电路的任何其他信息的电路隐私用于执行它,超出计算本身的输出。 虽然电路隐私在经典密码学中得到了很好的研究,许多同态加密方案都可以配备它,但它的量子模拟却很少受到关注。 在这里,我们为具有信息论安全性的量子同态加密建立了电路隐私的定义。 此外,我们将量子不经意传输减少为量子同态加密。 通过使用这种减少,我们的工作揭示了电路隐私、数据隐私和正确性之间的基本权衡,适用于广泛的量子同态加密协议系列​​,包括仅允许计算 Clifford 电路的方案。

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想象一下去一家会计师事务所咨询你的会计师关于你的税收。 您不希望您的会计师知道您的私人数据,例如您的收入和税收。 相反,您的会计师不想让您了解她是如何计算您的税款的。 不然下次你自己动手,她就丢了饭碗。 难不成双方都满意?
如果你们中的一个人无法解决特定的复杂问题,那么可以,并且您可以使用经典同态加密。 但是,我们可以摆脱这个有问题的假设吗? 希望将量子力学引入量子同态加密,这通常会提高安全性。
在我们的论文中,我们回答这个问题是否定的。 你和你的会计师之一不能满意。 您泄露的信息与您的会计师泄露的信息之间存在权衡。

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