論文の概要: Quantum Public-Key Encryption with Tamper-Resilient Public Keys from One-Way Functions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.01800v4
- Date: Thu, 23 May 2024 23:42:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-28 00:25:27.570442
- Title: Quantum Public-Key Encryption with Tamper-Resilient Public Keys from One-Way Functions
- Title（参考訳）: ワンウェイ関数によるタンパレジリエントな公開鍵を用いた量子公開鍵暗号
- Authors: Fuyuki Kitagawa, Tomoyuki Morimae, Ryo Nishimaki, Takashi Yamakawa,
- Abstract要約: 我々は一方通行関数から量子公開鍵暗号を構築する。
私たちの構成では、公開鍵は量子だが、暗号文は古典的である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.45203887838637
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We construct quantum public-key encryption from one-way functions. In our construction, public keys are quantum, but ciphertexts are classical. Quantum public-key encryption from one-way functions (or weaker primitives such as pseudorandom function-like states) are also proposed in some recent works [Morimae-Yamakawa, eprint:2022/1336; Coladangelo, eprint:2023/282; Barooti-Grilo-Malavolta-Sattath-Vu-Walter, eprint:2023/877]. However, they have a huge drawback: they are secure only when quantum public keys can be transmitted to the sender (who runs the encryption algorithm) without being tampered with by the adversary, which seems to require unsatisfactory physical setup assumptions such as secure quantum channels. Our construction is free from such a drawback: it guarantees the secrecy of the encrypted messages even if we assume only unauthenticated quantum channels. Thus, the encryption is done with adversarially tampered quantum public keys. Our construction is the first quantum public-key encryption that achieves the goal of classical public-key encryption, namely, to establish secure communication over insecure channels, based only on one-way functions. Moreover, we show a generic compiler to upgrade security against chosen plaintext attacks (CPA security) into security against chosen ciphertext attacks (CCA security) only using one-way functions. As a result, we obtain CCA secure quantum public-key encryption based only on one-way functions.
- Abstract（参考訳）: 我々は一方通行関数から量子公開鍵暗号を構築する。
私たちの構成では、公開鍵は量子だが、暗号文は古典的である。
ワンウェイ関数(または擬似ランダム関数のような弱いプリミティブ)からの量子公開鍵暗号も近年の著作(森前-山川, eprint:2022/1336, Coladangelo, eprint:2023/282, Barooti-Grilo-Malavolta-Sattath-Vu-Walter, eprint:2023/877)で提案されている。
しかし、それらには大きな欠点がある: 量子公開鍵が送信者(暗号化アルゴリズムを実行する)に送信され、相手に邪魔されることなく、セキュアな量子チャネルのような不満足な物理設定の仮定を必要とする場合にのみ、安全である。
暗号化されたメッセージが無認証の量子チャネルのみを仮定しても、秘密性が保証されるのです。
したがって、暗号化は逆向きに改ざんされた量子公開鍵によって行われる。
我々の構成は、古典的な公開鍵暗号のゴールを達成する最初の量子公開鍵暗号である。
さらに,選択された平文攻撃(CPAセキュリティ)に対するセキュリティを,一方の関数のみを使用して選択された暗号文攻撃(CCAセキュリティ)に対するセキュリティにアップグレードする汎用コンパイラを示す。
その結果,一方の関数のみに基づくCCAセキュアな量子公開鍵暗号が得られた。
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