論文の概要: Quantum Digital Signatures with Random Pairing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.10530v1
- Date: Tue, 25 Jan 2022 18:36:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 22:31:15.109714
- Title: Quantum Digital Signatures with Random Pairing
- Title（参考訳）: ランダムペアリングによる量子デジタル署名
- Authors: Ji-Qian Qin, Cong Jiang, Yun-Long Yu and Xiang-Bin Wang
- Abstract要約: 本稿では,QDSの効率を大幅に向上させる,乱数ペアリングQDS(RP-QDS)の一般化手法を提案する。
この方法では、各ペアのパリティ値が結果ビット値に使用される。
数値シミュレーションの結果,ノイズチャネル下ではシグネチャレートを100%以上向上できることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.188295416244742
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Digital signatures can guarantee the unforgeability and transferability of
the message. Different from classical digital signatures, whose security
depends on computational complexity, quantum digital signatures (QDS) can
provide information-theoretic security. We propose a general method of random
pairing QDS (RP-QDS), which can drastically improve QDS efficiency. In a way,
our random pairing method provide a tightened result of security level of QDS.
In the method, the parity value of each pair is used for the outcome bit value.
We present general formulas for fraction of untagged bits and error rates of
the outcome bits. Random pairing can be applied as a fundamental method to
improve the QDS efficiency for all existing quantum key distribution (QKD)
protocols. We take sending-or-not-sending (SNS) QDS and side-channel-free (SCF)
QDS as examples to demonstrate the advantage of random pairing through
numerical simulation. Similar advantage with random pairing is also founded
with decoy-state MDIQKD and also decoy-state BB84 protocol. We study the
RP-SNS-QDS with finite data size through novel optimization. The numerical
simulation results show that the signature rate can be increased by more than
100% under noisy channel using our random pairing method.
- Abstract（参考訳）: デジタル署名はメッセージの偽造性や転送性を保証する。
計算複雑性に依存する古典的なデジタルシグネチャとは異なり、量子デジタルシグネチャ(QDS)は情報理論のセキュリティを提供する。
本稿では,QDSの効率を大幅に向上させる,乱数ペアリングQDS(RP-QDS)の一般化手法を提案する。
ある意味で、我々のランダムなペアリング手法は、セキュリティレベルQDSの厳密な結果を提供する。
この方法では、各ペアのパリティ値が結果ビット値に使用される。
我々は、無タグビットの分数と結果ビットの誤差率に関する一般的な公式を示す。
ランダムペアリングは、既存の量子鍵分布(QKD)プロトコルのQDS効率を改善するための基本的な方法として適用することができる。
本稿では,SCFQDSとSNSQDSを例に挙げ,数値シミュレーションによるランダムなペアリングの利点を実証する。
decoy-state mdiqkdやdecoy-state bb84プロトコルでも同様の利点がある。
RP-SNS-QDSをデータサイズを有限とする新しい最適化手法を提案する。
数値シミュレーションの結果, ランダムペアリング法を用いて, ノイズチャネル下でのシグネチャレートを100%以上増加させることができることがわかった。
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