論文の概要: A Unified Framework For Quantum Unforgeability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.13994v2
• Date: Fri, 1 Oct 2021 09:59:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-06 21:23:21.845423
• Title: A Unified Framework For Quantum Unforgeability
• Title（参考訳）: 量子アンフォージェビリティのための統一フレームワーク
• Authors: Mina Doosti, Mahshid Delavar, Elham Kashefi, and Myrto Arapinis
• Abstract要約: 我々は,古典的・量子的構成の両面において,汎用的でパラメータ化された量子ゲームベースのセキュリティモデルを構築した。 我々は、よりきめ細かい逆数モデルを検討しながら、我々の定義がどのように以前の定義をサブスメイトするかを証明する。 我々は,従来クエリされていたメッセージが偽造であると考えられる場合に限り,最強の非偽造性,すなわち存在非偽造性を実現することができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this paper, we continue the line of work initiated by Boneh and Zhandry at CRYPTO 2013 and EUROCRYPT 2013 in which they formally define the notion of unforgeability against quantum adversaries specifically, for classical message authentication codes and classical digital signatures schemes. We develop a general and parameterised quantum game-based security model unifying unforgeability for both classical and quantum constructions allowing us for the first time to present a complete quantum cryptanalysis framework for unforgeability. In particular, we prove how our definitions subsume previous ones while considering more fine-grained adversarial models, capturing the full spectrum of superposition attacks. The subtlety here resides in the characterisation of a forgery. We show that the strongest level of unforgeability, namely existential unforgeability, can only be achieved if only orthogonal to previously queried messages are considered to be forgeries. In particular, we present a non-trivial attack if any overlap between the forged message and previously queried ones is allowed. We further show that deterministic constructions can only achieve the weaker notion of unforgeability, that is selective unforgeability, against such restricted adversaries, but that selective unforgeability breaks if general quantum adversaries (capable of general superposition attacks) are considered. On the other hand, we show that PRF is sufficient for constructing a selective unforgeable classical primitive against full quantum adversaries. Moreover, we show similar positive results relying on Pseudorandom Unitaries (PRU) for quantum primitives. These results demonstrate the generality of our framework that could be applicable to other primitives beyond the cases analysed in this paper.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,CRYPTO 2013 および EUROCRYPT 2013 において,古典的メッセージ認証符号や古典的デジタル署名スキームに対して,量子敵に対する非鍛造性の概念を正式に定義するBoneh と Zhandry の取り組みを継続する。 我々は,古典的構成と量子的構成の両方に対してunforgeabilityを統一する汎用的でパラメータ化された量子ゲームベースのセキュリティモデルを開発し,unforgeabilityに対する完全な量子暗号解析フレームワークを初めて提示する。 特に、我々の定義は、よりきめ細かい敵モデルを考慮して、重ね合わせ攻撃の全スペクトルを捉えながら、どのように前者を仮定するかを証明します。 ここでの微妙さは偽造の性格化にある。 我々は,従来クエリされていたメッセージが偽造であると考えられる場合に限り,最強の非偽造性,すなわち存在非偽造性を実現することができることを示す。 特に、forgedメッセージと以前問い合わせたメッセージの重複が許されている場合、非自明な攻撃を示す。 さらに、決定論的構成は、そのような制限された敵に対して選択的に忘れられないという弱い概念しか達成できないが、一般の量子敵(一般的な重ね合わせ攻撃が可能)が考慮されると選択的に忘れられなくなることを示した。 一方,PRFは完全量子対向に対して選択不可能な古典的プリミティブを構築するのに十分であることを示す。 さらに、量子プリミティブに対する疑似ランダムユニタリ (pru) に依存する同様の正の結果を示す。 これらの結果は,本論文で分析した事例以外のプリミティブに適用可能なフレームワークの汎用性を示すものである。

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