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/2206.09159v3
- Date: Wed, 22 Nov 2023 08:33:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-23 19:30:41.670962
- 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, Bing-Hong Li, Wen-Bo Liu, Yuan-Mei
Xie, Yu-Shuo Lu, Hua-Lei Yin, Zeng-Bing Chen
- Abstract要約: 非条件のセキュリティを備えたビザンティン合意フレームワークを提案し、その3分の1のフォールトトレランス境界を破る。
我々の研究は2つのビザンチン条件に厳密に従い、多粒子絡みを必要とせずに任意の数のプレイヤーに拡張することができる。
我々の研究は、コンセンサス問題の観点から量子優位性を示し、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の重要な道のりを示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.059343107638188
- 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. Classical Byzantine agreements
unavoidably face two major problems. One is $1/3$ fault-tolerance bound, which
means that the system to tolerate $f$ malicious players requires at least
$3f+1$ players. The other is the security loopholes from its classical
cryptography methods. Here, we propose a Byzantine agreement framework with
unconditional security to break this bound with nearly $1/2$ fault tolerance
due to multiparty correlation provided by quantum digital signatures.
\textcolor{black}{It is intriguing that quantum entanglement is not necessary
to break the $1/3$ fault-tolerance bound, and we show that weaker correlation,
such as asymmetric relationship of quantum digital signature, can also work.}
Our work strictly obeys two Byzantine conditions and can be extended to any
number of players without requirements for multiparticle entanglement. We
experimentally demonstrate three-party and five-party consensus for a digital
ledger. Our work indicates the quantum advantage in terms of consensus problems
and 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。
古典的なビザンツ協定は2つの大きな問題に直面しない。
1つは、1/3$のフォールトトレランスバウンドであり、悪意のあるプレイヤーに許容するシステムは少なくとも3f+1$のプレイヤーを必要とする。
もう1つは、古典的な暗号方式のセキュリティの抜け穴だ。
本稿では,量子デジタル署名によるマルチパーティ相関のために,約1/2ドルのフォールトトレランスでこの境界を破るために,無条件のセキュリティを備えたビザンチン合意フレームワークを提案する。
\textcolor{black}{it} は、1/3$のフォールトトレランス境界を破るために量子の絡み合いは不要であり、量子デジタル署名の不対称関係のような弱い相関も機能することを示した。
われわれの研究は厳密に2つのビザンチン条件に従っており、多粒子絡みを必要とせずに任意の数のプレイヤーに拡張することができる。
デジタル台帳の3者および5人のコンセンサスを実験的に実証した。
我々の研究は、コンセンサス問題の観点から量子優位性を示し、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の重要な道のりを示唆している。
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