論文の概要: Semantic Security with Infinite Dimensional Quantum Eavesdropping
Channel
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.07663v2
- Date: Mon, 5 Jun 2023 12:54:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-08 20:32:59.287093
- Title: Semantic Security with Infinite Dimensional Quantum Eavesdropping
Channel
- Title(参考訳): 無限次元量子盗聴チャネルを用いたセマンティックセキュリティ
- Authors: Matthias Frey and Igor Bjelakovi\'c and Janis N\"otzel and S{\l}awomir
Sta\'nczak
- Abstract要約: 本稿では,ワイヤタップチャネルの直接符号化定理の証明法を提案する。
この方法はブロック長の増加とともに指数関数的に減衰する誤差を生じる。
セマンティックセキュリティの量子バージョンを保証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 19.275181096881454
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a new proof method for direct coding theorems for wiretap channels
where the eavesdropper has access to a quantum version of the transmitted
signal on an infinite-dimensional Hilbert space and the legitimate parties
communicate through a classical channel or a classical input, quantum output
(cq) channel. The transmitter input can be subject to an additive cost
constraint, which specializes to the case of an average energy constraint. This
method yields errors that decay exponentially with increasing block lengths.
Moreover, it provides a guarantee of a quantum version of semantic security,
which is an established concept in classical cryptography and physical layer
security. Therefore, it complements existing works which either do not prove
the exponential error decay or use weaker notions of security. The main part of
this proof method is a direct coding result on channel resolvability which
states that there is only a doubly exponentially small probability that a
standard random codebook does not solve the channel resolvability problem for
the cq channel. Semantic security has strong operational implications meaning
essentially that the eavesdropper cannot use its quantum observation to gather
any meaningful information about the transmitted signal. We also discuss the
connections between semantic security and various other established notions of
secrecy.
- Abstract(参考訳): 本稿では, 盗聴器が無限次元ヒルベルト空間上の伝送信号の量子バージョンにアクセスでき, 当事者が古典的なチャネルや古典的な入力, 量子出力(cq)チャネルを介して通信する, ワイヤタップチャネルの直接符号化定理の証明法を提案する。
送信機入力は、平均エネルギー制約の場合に特化した付加コスト制約を受けることができる。
この方法はブロック長の増加とともに指数関数的に減衰する誤差を生じる。
さらに、古典的な暗号と物理層セキュリティにおいて確立された概念であるセマンティックセキュリティの量子バージョンを保証する。
したがって、指数誤差の減衰を証明しない既存の作品や、セキュリティの弱い概念を補完する。
この証明法の主な部分はチャネル解決可能性に関する直接のコーディング結果であり、標準のランダムコードブックがcqチャネルのチャネル解決可能性の問題を解かない2倍の指数関数的に小さい確率しか存在しないことを述べる。
セマンティクスセキュリティは強力な操作的意味を持っているため、盗聴者は送信された信号について有意な情報を集めるためにその量子観測を使用することができない。
また,セマンティクスセキュリティと,他の確立した秘密概念との関係についても論じる。
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