論文の概要: A Black-Box Approach to Post-Quantum Zero-Knowledge in Constant Rounds
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.02670v4
- Date: Mon, 30 Oct 2023 05:42:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-02 18:53:58.967903
- Title: A Black-Box Approach to Post-Quantum Zero-Knowledge in Constant Rounds
- Title（参考訳）: 定数円における量子後零知識へのブラックボックスアプローチ
- Authors: Nai-Hui Chia and Kai-Min Chung and Takashi Yamakawa
- Abstract要約: 我々は,統計音性およびブラックボックス$epsilon$-zero-knowledgeを満たすNPのラウンド・インタラクティブ証明を構築した。
我々の研究の核心は、シミュレーターが悪意のある検証者のコミットメッセージを抽出できる新しい量子巻き戻し技術である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.525959293825318
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In a recent seminal work, Bitansky and Shmueli (STOC '20) gave the first
construction of a constant round zero-knowledge argument for NP secure against
quantum attacks. However, their construction has several drawbacks compared to
the classical counterparts. Specifically, their construction only achieves
computational soundness, requires strong assumptions of quantum hardness of
learning with errors (QLWE assumption) and the existence of quantum fully
homomorphic encryption (QFHE), and relies on non-black-box simulation. In this
paper, we resolve these issues at the cost of weakening the notion of
zero-knowledge to what is called $\epsilon$-zero-knowledge. Concretely, we
construct the following protocols:
- We construct a constant round interactive proof for NP that satisfies
statistical soundness and black-box $\epsilon$-zero-knowledge against quantum
attacks assuming the existence of collapsing hash functions, which is a quantum
counterpart of collision-resistant hash functions. Interestingly, this
construction is just an adapted version of the classical protocol by Goldreich
and Kahan (JoC '96) though the proof of $\epsilon$-zero-knowledge property
against quantum adversaries requires novel ideas.
- We construct a constant round interactive argument for NP that satisfies
computational soundness and black-box $\epsilon$-zero-knowledge against quantum
attacks only assuming the existence of post-quantum one-way functions.
At the heart of our results is a new quantum rewinding technique that enables
a simulator to extract a committed message of a malicious verifier while
simulating verifier's internal state in an appropriate sense.
- Abstract（参考訳）: 最近のセミナルな研究で、ビタンスキーとシュムエリ(STOC '20)は、NPが量子攻撃に対して安全であることを示す定ラウンドゼロ知識引数を初めて構築した。
しかし、それらの構造は古典的なものに比べていくつかの欠点がある。
具体的には、それらの構成は計算の健全性しか達成せず、エラー(QLWE仮定)と量子完全同型暗号(QFHE)の存在による学習の量子困難性の強い仮定を必要とし、非ブラックボックスシミュレーションに依存している。
本稿では、これらの問題をゼロ知識の概念を「$\epsilon$-zero-knowledge」と呼ぶものに弱めるコストで解決する。
具体的には, 統計的健全性とブラックボックスの$\epsilon$-zero-knowledge を満たす NP に対して, 衝突するハッシュ関数の存在を前提として, 一定のラウンド・インタラクティブな NP の証明を構築する。
興味深いことに、この構成はGoldreich と Kahan (JoC '96) による古典的プロトコルの適応版にすぎないが、量子敵に対する$\epsilon$-zero-knowledgeプロパティの証明には新しいアイデアが必要である。
量子攻撃に対するブラックボックス $\epsilon$-zero-knowledge と計算の健全性を満たすnpの一定の円環的対話的議論を量子後一方向関数の存在を仮定するだけで構成する。
この結果の核心となるのは、シミュレータが悪意のある検証者のコミットメッセージを抽出し、検証者の内部状態を適切な意味でシミュレートすることのできる新しい量子巻き戻し技術である。
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