論文の概要: Semantic Security with Infinite Dimensional Quantum Eavesdropping Channel
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.07663v3
- Date: Thu, 07 Nov 2024 21:27:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-11 14:52:06.137745
- 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, Igor Bjelaković, Janis Nötzel, Sławomir Stańczak,
- 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): 1.5070870469725095
- License:
- 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追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、チャネル可解性に関する直接符号化結果であり、これは、標準的なランダムコードブックがcqチャネルのチャネル可解性問題を解決できない確率が2倍に小さいことを表すものである。
セマンティックセキュリティは、本質的には、盗聴器がその量子観測を使って送信された信号に関する有意義な情報を収集できないことを意味する、強力な運用上の意味を持っている。
また,セマンティック・セキュリティと,他のセマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティクスの関連についても論じる。
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