論文の概要: Beating the fault-tolerance bound and security loopholes for Byzantine agreement with a quantum solution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.09159v1
• Date: Sat, 18 Jun 2022 09:46:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-08 23:31:28.623877
• Title: Beating the fault-tolerance bound and security loopholes for Byzantine agreement with a quantum solution
• Title（参考訳）: 量子解を用いたビザンチン合意におけるフォールトトレランス境界とセキュリティホールの破れ
• Authors: Chen-Xun Weng, Rui-Qi Gao, Yu Bao, Wen-Bo Liu, Yuan-Mei Xie, Yu-Shuo Lu, Hua-Lei Yin, Zeng-Bing Chen
• Abstract要約: 本稿では、再帰法と量子デジタル署名を利用する量子ビザンチン合意を提案する。 初めて、デジタル台帳のための3つのパーティと5つのパーティの量子コンセンサスを実験的に実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.276498461366499
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Byzantine agreement, the underlying core of blockchain, aims to make every node in a decentralized network reach consensus. However, the classical Byzantine agreement faces two major problems. One is the $1/3$ fault-tolerance bound, which means the system to tolerate $f$ malicious nodes requires at least $3f+1$ nodes. The other problem is the security loopholes of its classical cryptography methods. Here, we propose a quantum Byzantine agreement that exploits the recursion method and quantum digital signatures to break this bound with nearly $1/2$ fault-tolerance and provides unconditional security. The consistency check between each pair of rounds ensures the unforgeability and nonrepudiation throughout the whole process. Our protocol is highly practical for its ability to transmit arbitrarily long messages and mature techniques. For the first time, we experimentally demonstrate three-party and five-party quantum consensus for a digital ledger. Our work suggests an important avenue for quantum blockchain and quantum consensus networks.
• Abstract（参考訳）: ブロックチェーンの基盤となるByzantine合意は、分散ネットワーク内のすべてのノードが合意に達することを目指している。 しかし、古典ビザンツ協定は2つの大きな問題に直面している。 1つは、$1/3$のフォールトトレランスバウンドであり、つまりシステムは、少なくとも$3f+1$のノードを許容する。 もう1つの問題は、古典的な暗号手法のセキュリティの抜け穴である。 本稿では、再帰法と量子デジタル署名を利用して、約1/2ドルのフォールトトレランスでこの境界を破り、無条件のセキュリティを提供する量子ビザンチン合意を提案する。 各ラウンド間の整合性チェックは、プロセス全体を通して、偽造性および非再考を保証する。 プロトコルは、任意の長さのメッセージや成熟したテクニックを送信できるため、非常に実用的です。 初めて、デジタル台帳のための3つのパーティと5つのパーティの量子コンセンサスを実験的に実証した。 我々の研究は、量子ブロックチェーンと量子コンセンサスネットワークにとって重要な道のりを示唆している。

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