論文の概要: Robust Quantum Public-Key Encryption with Applications to Quantum Key Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.02999v2
• Date: Tue, 2 Jan 2024 10:52:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-03 20:13:12.423575
• Title: Robust Quantum Public-Key Encryption with Applications to Quantum Key Distribution
• Title（参考訳）: ロバストな量子鍵暗号と量子鍵分布への応用
• Authors: Giulio Malavolta and Michael Walter
• Abstract要約: 量子鍵分布(QKD)により、アリスとボブは公開(信頼できない)量子チャネル上で通信しながら共有秘密鍵に合意することができる。 i)鍵は無条件に攻撃者の目に隠されており、(ii)そのセキュリティは認証された古典的なチャンネルの存在のみを前提としている。 本稿では,量子セキュアな片方向関数の存在を前提として,永続的セキュリティを満たす2メッセージQKDプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.06159998475861
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum key distribution (QKD) allows Alice and Bob to agree on a shared secret key, while communicating over a public (untrusted) quantum channel. Compared to classical key exchange, it has two main advantages: (i) The key is unconditionally hidden to the eyes of any attacker, and (ii) its security assumes only the existence of authenticated classical channels which, in practice, can be realized using Minicrypt assumptions, such as the existence of digital signatures. On the flip side, QKD protocols typically require multiple rounds of interactions, whereas classical key exchange can be realized with the minimal amount of two messages using public-key encryption. A long-standing open question is whether QKD requires more rounds of interaction than classical key exchange. In this work, we propose a two-message QKD protocol that satisfies everlasting security, assuming only the existence of quantum-secure one-way functions. That is, the shared key is unconditionally hidden, provided computational assumptions hold during the protocol execution. Our result follows from a new construction of quantum public-key encryption (QPKE) whose security, much like its classical counterpart, only relies on authenticated classical channels.
• Abstract（参考訳）: 量子鍵分布(QKD)により、アリスとボブは公開(信頼できない)量子チャネル上で通信しながら共有秘密鍵に合意することができる。 古典的な鍵交換と比較すると、主な利点は2つある。 (i)いかなる攻撃者の目にも無条件に鍵が隠されていること、 (二)そのセキュリティは、デジタルシグネチャの存在のようなMinicryptの仮定を用いて実現可能な、認証された古典的なチャネルの存在のみを前提としている。 一方、QKDプロトコルは通常複数ラウンドの対話を必要とするが、古典的な鍵交換は公開鍵暗号を用いて2つのメッセージの最小限の量で実現できる。 長年の未解決の問題は、QKDが古典的な鍵交換よりも多くの相互作用を必要とするかどうかである。 本研究では,量子セキュアな一方向関数の存在を前提として,永続的セキュリティを満たす2メッセージQKDプロトコルを提案する。 すなわち、共有キーは無条件に隠され、プロトコルの実行中に計算仮定が保持される。 その結果、量子公開鍵暗号化(qpke)が新たに構築され、そのセキュリティは従来のものと同様に、認証された古典的チャネルのみに依存している。

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