論文の概要: Quantum copy-protection of compute-and-compare programs in the quantum random oracle model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.13865v4
- Date: Mon, 22 Apr 2024 01:28:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-24 01:49:47.047314
- Title: Quantum copy-protection of compute-and-compare programs in the quantum random oracle model
- Title（参考訳）: 量子ランダムオラクルモデルにおける計算・計算プログラムの量子コピー保護
- Authors: Andrea Coladangelo, Christian Majenz, Alexander Poremba,
- Abstract要約: 計算・比較プログラム(Computer-and-compare program)として知られる回避関数のクラスに対する量子コピー保護スキームを導入する。
我々は,量子乱数オラクルモデル(QROM)において,完全悪意のある敵に対する非自明なセキュリティを実現することを証明した。
補完的な結果として、「セキュアソフトウェアリース」という,ソフトウェア保護の概念の弱さが示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 48.94443749859216
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Copy-protection allows a software distributor to encode a program in such a way that it can be evaluated on any input, yet it cannot be "pirated" - a notion that is impossible to achieve in a classical setting. Aaronson (CCC 2009) initiated the formal study of quantum copy-protection schemes, and speculated that quantum cryptography could offer a solution to the problem thanks to the quantum no-cloning theorem. In this work, we introduce a quantum copy-protection scheme for a large class of evasive functions known as "compute-and-compare programs" - a more expressive generalization of point functions. A compute-and-compare program $\mathsf{CC}[f,y]$ is specified by a function $f$ and a string $y$ within its range: on input $x$, $\mathsf{CC}[f,y]$ outputs $1$, if $f(x) = y$, and $0$ otherwise. We prove that our scheme achieves non-trivial security against fully malicious adversaries in the quantum random oracle model (QROM), which makes it the first copy-protection scheme to enjoy any level of provable security in a standard cryptographic model. As a complementary result, we show that the same scheme fulfils a weaker notion of software protection, called "secure software leasing", introduced very recently by Ananth and La Placa (eprint 2020), with a standard security bound in the QROM, i.e. guaranteeing negligible adversarial advantage. Finally, as a third contribution, we elucidate the relationship between unclonable encryption and copy-protection for multi-bit output point functions.
- Abstract（参考訳）: コピー保護は、ソフトウェアディストリビュータが任意の入力で評価できるような方法でプログラムをエンコードすることを可能にする。
Aaronson (CCC 2009) は、量子コピー保護スキームの正式な研究を開始し、量子暗号が量子非閉化定理(英語版)によってこの問題への解決策を提供するかもしれないと推測した。
本研究では、より表現力のある点関数の一般化である「コンピュテーション・アンド・コンプリア・プログラム」と呼ばれる、大規模な回避関数に対する量子複写保護スキームを導入する。
compute-and-compare プログラム $\mathsf{CC}[f,y]$ はその範囲内で関数 $f$ と文字列 $y$ によって指定される: on input $x$, $\mathsf{CC}[f,y]$ outputs $1$, if $f(x) = y$, and $0$。
提案手法は,量子乱数オラクルモデル(QROM)における完全悪意のある敵に対する非自明なセキュリティを実現する。
補完的な結果として,Ananth と La Placa (eprint 2020) が最近導入した "Secure Software Leasing" という,ソフトウェア保護に関するより弱い概念が,QROM の標準的なセキュリティ境界,すなわち無視可能な敵の優位性を保証していることを示す。
最後に,3つ目のコントリビューションとして,複数ビットの出力点関数に対する暗号化不能とコピー保護の関係を明らかにする。
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