論文の概要: Privacy and correctness trade-offs for information-theoretically secure quantum homomorphic encryption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.12127v2
• Date: Tue, 4 Apr 2023 11:17:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-05 19:13:48.595245
• Title: Privacy and correctness trade-offs for information-theoretically secure quantum homomorphic encryption
• Title（参考訳）: 情報理論的に安全な量子同型暗号のためのプライバシーと正当性トレードオフ
• Authors: Yanglin Hu, Yingkai Ouyang, Marco Tomamichel
• Abstract要約: 量子ホモモルフィック暗号化は、サーバによる暗号化データへの直接計算を可能にする。 このような構成を可能にするためには、量子ホモモルフィック暗号は2つのプライバシー特性を満たす必要がある。 私たちの研究は、回路のプライバシー、データのプライバシー、量子同型暗号化プロトコルの幅広いファミリの正しさの基本的なトレードオフを明らかにします。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.014535120129345
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum homomorphic encryption, which allows computation by a server directly on encrypted data, is a fundamental primitive out of which more complex quantum cryptography protocols can be built. For such constructions to be possible, quantum homomorphic encryption must satisfy two privacy properties: data privacy which ensures that the input data is private from the server, and circuit privacy which ensures that the ciphertext after the computation does not reveal any additional information about the circuit used to perform it, beyond the output of the computation itself. While circuit privacy is well-studied in classical cryptography and many homomorphic encryption schemes can be equipped with it, its quantum analogue has received little attention. Here we establish a definition of circuit privacy for quantum homomorphic encryption with information-theoretic security. Furthermore, we reduce quantum oblivious transfer to quantum homomorphic encryption. By using this reduction, our work unravels fundamental trade-offs between circuit privacy, data privacy and correctness for a broad family of quantum homomorphic encryption protocols, including schemes that allow only the computation of Clifford circuits.
• Abstract（参考訳）: 暗号化されたデータを直接サーバーが計算できる量子同型暗号は、より複雑な量子暗号プロトコルを構築することができる基本的なプリミティブである。 このような構成を可能にするためには、量子ホモモルフィック暗号化は、入力データがサーバからプライベートであることを保証するデータプライバシーと、計算後の暗号文が計算自体の出力を超えて実行する回路に関する追加情報を明らかにしないことを保証する回路プライバシーの2つのプライバシー特性を満たす必要がある。 回路プライバシは古典暗号や多くの準同型暗号スキームでよく研究されているが、量子アナログはそれほど注目されていない。 ここでは、情報理論セキュリティを用いた量子同型暗号化のための回路プライバシーの定義を確立する。 さらに、量子ホモモルフィック暗号への量子オブリバスト転送を低減する。 この削減により、我々の研究は、クリフォード回路の計算のみを許容するスキームを含む、量子準同型暗号プロトコルの幅広いファミリーに対して、回路プライバシ、データプライバシ、正確性の間の根本的なトレードオフを解消する。

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