論文の概要: Two-way Unclonable Encryption with a vulnerable sender
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.10827v1
- Date: Wed, 21 Oct 2020 08:35:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-28 03:18:56.852214
- Title: Two-way Unclonable Encryption with a vulnerable sender
- Title（参考訳）: 脆弱な送信機による双方向不正暗号化
- Authors: Daan Leermakers and Boris Skoric
- Abstract要約: 2003年にゴッテスマンによって導入されたUnclonable Encryptionは、成功した古典的メッセージの機密性を保証する量子プロトコルである。
本稿では,実行が失敗した場合でも,送信者の鍵資料の漏洩を許すという付加的な特性を持つアンクロンブル暗号化プロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.355458445741348
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Unclonable Encryption, introduced by Gottesman in 2003, is a quantum protocol
that guarantees the secrecy of a successfully transferred classical message
even when all keys leak at a later time. We propose an Unclonable Encryption
protocol with the additional property that the sender's key material is allowed
to leak even in the case of an unsuccessful run. This extra feature makes it
possible to achieve secure quantum encryption even when one of the parties is
unable to protect its keys against after-protocol theft. Such an asymmetry
occurs e.g. in case of server-client scenarios, where the client device is
resource-constrained and/or located in a hostile environment.
Our protocol makes use of a bidirectional quantum channel in a manner similar
to the two-way protocol LM05. Bob sends random qubit states to Alice. Alice
flips the states in a way that depends on the message and a shared key, and
sends the resulting states back to Bob. Bob recovers Alice's message by
measuring the flips. We prove that our protocol satisfies the definition of
unclonable encryption and additionally that the message remains secure even if
all of Alice's keys leak after the protocol. Furthermore, we show that some of
the key material can be safely re-used. Our security proof is formulated in
terms of diamond norms, which makes it composable, and allows for noisy quantum
channels. We work out the details only for the asymptotics in the limit of long
messages.
As a side result we construct a two-way QKD scheme with a high key rate. We
show that its key rate is higher than the rate of the two-way QKD scheme LM05
proven for the case of independent channel noise.
- Abstract（参考訳）: 2003年にgottesmanによって導入されたunclonable encryptionは、全てのキーが後になってリークした場合でも、転送された古典的なメッセージの機密性を保証する量子プロトコルである。
本稿では,実行が失敗した場合でも,送信者の鍵資料の漏洩を許すという付加的な特性を持つアンクロンブル暗号化プロトコルを提案する。
この追加機能により、当事者の1人が後プロトコルの盗難から鍵を保護できない場合でも、セキュアな量子暗号化を実現することができる。
このような非対称性は、例えば、クライアントデバイスがリソースの制約を受け、敵対的な環境に置かれているサーバー・クライアントのシナリオで発生する。
本プロトコルは双方向の量子チャネルを双方向プロトコルlm05と似た方法で利用する。
ボブはアリスにランダムなクォービット状態を送る。
アリスは、メッセージと共有鍵に依存する方法で状態を反転させ、結果の状態をボブに返す。
ボブはフリップを測定することでアリスのメッセージを回復する。
我々のプロトコルは、制限不能な暗号化の定義に満足しており、Aliceのキーがプロトコルの後にリークしても、メッセージが安全であることを証明する。
さらに, 鍵材の一部が安全に再利用可能であることを示す。
私たちのセキュリティ証明はダイヤモンドのノルムで定式化されており、構成可能であり、ノイズの多い量子チャネルを可能にします。
我々は、長いメッセージの限界における漸近性のためにのみ詳細を調査する。
その結果、鍵レートの高い双方向QKDスキームを構築した。
独立チャネル雑音の場合,その鍵レートは,2方向QKD方式 LM05 よりも高いことを示す。
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