論文の概要: Quantum Fully Homomorphic Encryption by Integrating Pauli One-time Pad with Quaternions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.04211v8
• Date: Fri, 25 Nov 2022 06:23:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-21 18:44:32.635269
• Title: Quantum Fully Homomorphic Encryption by Integrating Pauli One-time Pad with Quaternions
• Title（参考訳）: パウリワンタイムパッドと四元数の統合による量子完全同型暗号化
• Authors: Guangsheng Ma and Hongbo Li
• Abstract要約: 量子完全同型暗号(QFHE)は、暗号化されたデータ上で量子回路を評価することができる。 本稿では、Su(2)の四元数に依存することにより、パウリのワンタイムパッド暗号化を拡張する新しいQFHE方式を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.182969308816531
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum fully homomorphic encryption (QFHE) allows to evaluate quantum circuits on encrypted data. We present a novel QFHE scheme, which extends Pauli one-time pad encryption by relying on the quaternion representation of SU(2). With the scheme, evaluating 1-qubit gates is more efficient, and evaluating general quantum circuits is polynomially improved in asymptotic complexity. Technically, a new encrypted multi-bit control technique is proposed, which allows to perform any 1-qubit gate whose parameters are given in the encrypted form. With this technique, we establish a conversion between the new encryption and previous Pauli one-time pad encryption, bridging our QFHE scheme with previous ones. Also, this technique is useful for private quantum circuit evaluation. The security of the scheme relies on the hardness of the underlying quantum capable FHE scheme, and the latter sets its security on the learning with errors problem and the circular security assumption.
• Abstract（参考訳）: 量子完全同型暗号(QFHE)は、暗号化されたデータ上で量子回路を評価する。 本稿では,su(2) の四元表現に依拠して pauli のワンタイムパッド暗号を拡張する,新しい qfhe スキームを提案する。 このスキームでは、1量子ビットゲートの評価はより効率的であり、一般量子回路の評価は漸近的複雑度において多項式的に改善される。 技術的には、新しい暗号化マルチビット制御技術が提案され、暗号化形式でパラメータが与えられる1量子ビットゲートを実行することができる。 この手法により、新しい暗号と以前のポーリのワンタイムパッド暗号を変換し、我々のqfheスキームを以前の暗号と橋渡しする。 また、この手法はプライベート量子回路評価に有用である。 このスキームのセキュリティは、基礎となる量子能力を持つFHEスキームの硬さに依存し、後者はエラー問題と円形のセキュリティ仮定による学習にセキュリティを設定する。

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