論文の概要: Efficient and secure quantum network coding based on quantum full homomorphic encryption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.15978v1
• Date: Thu, 25 May 2023 12:17:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 15:16:25.337044
• Title: Efficient and secure quantum network coding based on quantum full homomorphic encryption
• Title（参考訳）: 量子完全同型暗号に基づく効率的かつセキュアな量子ネットワーク符号化
• Authors: Ning Wang, Fei Gao, Song Lin
• Abstract要約: 量子完全同型暗号プロトコルは$d$次元の普遍量子ゲートを用いて構築される。 提案プロトコルは,$d$次元量子システムにおける情報転送を可能にするだけでなく,暗号化フェーズでは1つの量子ゲートと長さ2のキーのみを必要とする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.06651457984998
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Based on $d$-dimensional quantum full homomorphic encryption, an efficient and secure quantum network coding protocol is proposed in this paper. First, a quantum full homomorphic encryption protocol is constructed utilizing $d$-dimensional universal quantum gates. On this basis, an efficient quantum network coding protocol is proposed. In the protocol, two source nodes encrypt their respective prepared quantum states with the quantum full homomorphic encryption protocol. The two intermediate nodes successively perform homomorphic evaluation of the received quantum states. Finally, the two sink nodes recover the quantum states transmitted by the two source nodes in the butterfly network depending on their measurement results. The performance analysis shows that the proposed quantum network coding protocol is correct and resistant to attacks launched by dishonest intermediate nodes and external eavesdroppers. Compared to related protocols, the proposed protocol not only enables to transfer information in $d$-dimensional quantum system, but also requires only 1 quantum gate and a key of length 2 in the encryption phase, which makes the protocol has higher efficiency.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,$d$次元の量子完全同型暗号に基づいて,効率的かつセキュアな量子ネットワーク符号化プロトコルを提案する。 まず、$d$-dimensional universal quantum gates を用いて量子完全準同型暗号プロトコルを構築する。 本研究では,効率的な量子ネットワーク符号化プロトコルを提案する。 このプロトコルでは、2つのソースノードがそれぞれの準備された量子状態を量子完全準同型暗号プロトコルで暗号化する。 2つの中間ノードは、受信した量子状態の準同型評価を順次行う。 最後に、2つのシンクノードは、測定結果に応じてバタフライネットワーク内の2つのソースノードが送信する量子状態を回復する。 性能解析により,提案した量子ネットワーク符号化プロトコルは,不正な中間ノードと外部の盗聴者による攻撃に対して正確かつ耐性があることが示された。 関連するプロトコルと比較して,提案プロトコルは$d$次元量子システムにおいて情報転送を可能にするだけでなく,暗号化フェーズでは1つの量子ゲートと長さ2のキーのみを必要とするため,効率が向上する。

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