論文の概要: Secure Computation with Shared EPR Pairs (Or: How to Teleport in
Zero-Knowledge)
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.10480v1
- Date: Thu, 20 Apr 2023 17:29:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-21 12:18:02.034286
- Title: Secure Computation with Shared EPR Pairs (Or: How to Teleport in
Zero-Knowledge)
- Title（参考訳）: 共有EPRペアによるセキュアな計算(またはゼロ知識でのテレポート方法)
- Authors: James Bartusek, Dakshita Khurana, Akshayaram Srinivasan
- Abstract要約: 量子チャネルによるセキュアなテレポーテーションが可能であることを示す。
具体的には、量子演算の$Q$の説明を考えると、(量子)入力$rho$の送信者は単一の古典的メッセージを送り、$Q(rho)$を受信機に安全に送信することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 26.90896904213257
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Can a sender non-interactively transmit one of two strings to a receiver
without knowing which string was received? Does there exist
minimally-interactive secure multiparty computation that only makes (black-box)
use of symmetric-key primitives? We provide affirmative answers to these
questions in a model where parties have access to shared EPR pairs, thus
demonstrating the cryptographic power of this resource.
First, we construct a one-shot (i.e., single message) string oblivious
transfer (OT) protocol with random receiver bit in the shared EPR pairs model,
assuming the (sub-exponential) hardness of LWE. Building on this, we show that
{\em secure teleportation through quantum channels} is possible. Specifically,
given the description of any quantum operation $Q$, a sender with (quantum)
input $\rho$ can send a single classical message that securely transmits
$Q(\rho)$ to a receiver. That is, we realize an ideal quantum channel that
takes input $\rho$ from the sender and provably delivers $Q(\rho)$ to the
receiver without revealing any other information. This immediately gives a
number of applications in the shared EPR pairs model: (1) non-interactive
secure computation of unidirectional \emph{classical} randomized
functionalities, (2) NIZK for QMA from standard (sub-exponential) hardness
assumptions, and (3) a non-interactive \emph{zero-knowledge} state synthesis
protocol.
Next, we construct a two-round (round-optimal) secure multiparty computation
protocol for classical functionalities in the shared EPR pairs model that is
\emph{unconditionally-secure} in the (quantum-accessible) random oracle model.
- Abstract（参考訳）: 送信者は、どの文字列が受信されたかを知らずに、2つの文字列のうちの1つを非対話的に受信者に送信できるか?
対称キープリミティブのみを(ブラックボックス)使用する最小の対話型セキュアなマルチパーティ計算が存在するか?
これらの質問に対する肯定的な回答は、当事者が共用EPRペアにアクセス可能なモデルで提供し、このリソースの暗号的パワーを実証する。
まず、共有eprペアモデルにおいてランダム受信ビットを持つ一発(すなわち単一メッセージ)の文字列 oblivious transfer (ot) プロトコルを構築し、lwe の(サブ指数的)硬さを仮定する。
これに基づいて、量子チャネルによるセキュアなテレポーテーションが可能であることを示す。
具体的には、量子演算が$Q$である場合、(量子)入力が$\rho$の送信者は単一の古典的メッセージを送信し、$Q(\rho)$を受信機に安全に送信することができる。
すなわち、送信者から入力$\rho$を受け取り、他の情報を明らかにすることなく、確実に$Q(\rho)$を受信者に届ける理想的な量子チャネルを実現する。
これは、共有eprペアモデルにおいて、(1)非対話的セキュアな一方向 \emph{classical} ランダム化関数の計算、(2)標準(サブ指数的)ハードネス仮定による qma の nizk、(3)非対話的 \emph{zero-knowledge} 状態合成プロトコル、という多くの応用をもたらす。
次に、(量子アクセス可能な)ランダムオラクルモデルにおいて、共用EPRペアモデルにおいて、古典関数のための2ラウンド(全最適)セキュアなマルチパーティ計算プロトコルを構築する。
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