論文の概要: Watermarking PRFs against Quantum Adversaries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.11034v1
• Date: Mon, 23 May 2022 04:42:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-12 00:57:38.441471
• Title: Watermarking PRFs against Quantum Adversaries
• Title（参考訳）: 量子敵に対する透かしPRF
• Authors: Fuyuki Kitagawa and Ryo Nishimaki
• Abstract要約: 量子敵は、海賊ソフトウェアとして量子状態を生成する。 量子海賊ソフトウェアからの埋め込みメッセージの抽出は、測定が不可逆的に量子状態を変化させる可能性があるため困難である。 本研究では,量子状態から情報を抽出する量子抽出技術を開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.375982344506753
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We initiate the study of software watermarking against quantum adversaries. A quantum adversary generates a quantum state as a pirate software that potentially removes an embedded message from a classical marked software. Extracting an embedded message from quantum pirate software is difficult since measurement could irreversibly alter the quantum state. In this work, we define secure watermarking PRFs for quantum adversaries (unremovability against quantum adversaries). We also present two watermarking PRFs as follows. - We construct a privately extractable watermarking PRF against quantum adversaries from the quantum hardness of the learning with errors (LWE) problem. The marking and extraction algorithms use a public parameter and a private extraction key, respectively. The watermarking PRF is unremovable even if adversaries have (the public parameter and) access to the extraction oracle, which returns a result of extraction for a queried quantum circuit. - We construct a publicly extractable watermarking PRF against quantum adversaries from indistinguishability obfuscation (IO) and the quantum hardness of the LWE problem. The marking and extraction algorithms use a public parameter and a public extraction key, respectively. The watermarking PRF is unremovable even if adversaries have the extraction key (and the public parameter). We develop a quantum extraction technique to extract information (a classical string) from a quantum state without destroying the state too much. We also introduce the notion of extraction-less watermarking PRFs as a crucial building block to achieve the results above by combining the tool with our quantum extraction technique.
• Abstract（参考訳）: 我々は量子敵に対するソフトウェア透かしの研究を開始する。 量子敵は海賊ソフトウェアとして量子状態を生成し、古典的なマーク付きソフトウェアから埋め込みメッセージを削除する可能性がある。 量子海賊ソフトウェアからの埋め込みメッセージの抽出は、測定が量子状態を不可逆的に変更できるため困難である。 本研究では,量子逆数に対するセキュアな透かしPRF(量子逆数に対する非可除性)を定義する。 また,2つの透かしPRFについて述べる。 -誤差付き学習(lwe)問題の量子ハードネスから,量子敵に対してプライベートに抽出可能な透かしprfを構築する。 マーキングアルゴリズムと抽出アルゴリズムはそれぞれ公開パラメータとプライベート抽出キーを使用する。 ウォーターマーキングprfは、たとえ敵が(公開パラメーターと)抽出オラクルにアクセスしていても取り外され、クエリされた量子回路の抽出結果を返す。 -不明瞭性難読化(io)とlwe問題の量子ハードネスから量子敵に対して,公に抽出可能な透かしprfを構築する。 マーキングアルゴリズムと抽出アルゴリズムはそれぞれ公開パラメータと公開抽出キーを使用する。 相手が抽出キー(および公開パラメータ)を持っている場合でも、透かしPRFは除去不能である。 本研究では,量子状態から情報(古典的な文字列)を抽出する量子抽出法を開発した。 また,本手法を量子抽出手法と組み合わせることにより,これらの結果を達成する上で重要な構成要素として抽出レス透かしprfの概念を導入する。

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