論文の概要: Quantum Searchable Encryption for Cloud Data Based on Full-Blind Quantum
Computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.13685v1
- Date: Sun, 24 Sep 2023 16:17:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-26 18:13:27.654273
- Title: Quantum Searchable Encryption for Cloud Data Based on Full-Blind Quantum
Computation
- Title(参考訳): 完全ブラインド量子計算に基づくクラウドデータの量子検索可能暗号化
- Authors: Wenjie Liu, Yinsong Xu, Wen Liu, Haibin Wang, and Zhibin Lei
- Abstract要約: 検索可能な暗号化(SE)は、クラウドコンピューティング環境でユーザーの機密データを保護するための肯定的な方法である。
本稿では,FBQCモデルを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.218765255236295
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Searchable encryption (SE) is a positive way to protect users sensitive data
in cloud computing setting, while preserving search ability on the server side,
i.e., it allows the server to search encrypted data without leaking information
about the plaintext data. In this paper, a multi-client universal circuit-based
full-blind quantum computation (FBQC) model is proposed. In order to meet the
requirements of multi-client accessing or computing encrypted cloud data, all
clients with limited quantum ability outsource the key generation to a trusted
key center and upload their encrypted data to the data center. Considering the
feasibility of physical implementation, all quantum gates in the circuit are
replaced with the combination of {\pi}/8 rotation operator set {Rz({\pi}/4),
Ry({\pi}/4), CRz({\pi}/4), CRy({\pi}/4), CCRz({\pi}/4), CCRy({\pi}/4)}. In
addition, the data center is only allowed to perform one {\pi}/8 rotation
operator each time, but does not know the structure of the circuit (i.e.,
quantum computation), so it can guarantee the blindness of computation. Then,
through combining this multi-client FBQC model and Grover searching algorithm,
we continue to propose a quantum searchable encryption scheme for cloud data.
It solves the problem of multi-client access mode under searchable encryption
in the cloud environment, and has the ability to resist against some quantum
attacks. To better demonstrate our scheme, an example of our scheme to search
on encrypted 2-qubit state is given in detail. Furthermore, the security of our
scheme is analysed from two aspects: external attacks and internal attacks, and
the result indicates that it can resist against such kinds of attacks and also
guarantee the blindness of data and computation.
- Abstract(参考訳): 検索可能な暗号化(SE)は、クラウド・コンピューティング・セッティングにおいてユーザーの機密データを保護し、サーバ側で検索能力を保ちながら、平文データに関する情報を漏らさずに暗号化されたデータを検索することができる。
本稿では、マルチクライアント・ユニバーサル回路ベースフルブリンド量子計算(fbqc)モデルを提案する。
暗号化されたクラウドデータのマルチクライアントアクセスや計算の要件を満たすために、量子能力に制限のあるすべてのクライアントは、鍵生成を信頼できるキーセンターにアウトソースし、暗号化されたデータをデータセンタにアップロードする。
物理実装の実現性を考えると、回路内の全ての量子ゲートは、Rz({\pi}/4), Ry({\pi}/4), CRz({\pi}/4), CRy({\pi}/4), CCRz({\pi}/4), CCRy({\pi}/4), CCRy({\pi}/4)} の組み合わせに置き換えられる。
さらに、データセンターは1回に1つの {\pi}/8回転演算子しか実行できないが、回路の構造(すなわち量子計算)を知らないため、計算の盲点を保証することができる。
そして,このマルチクライアントFBQCモデルとGrover検索アルゴリズムを組み合わせることで,クラウドデータに対する量子検索可能な暗号化方式を提案する。
クラウド環境における検索可能な暗号化下でのマルチクライアントアクセスモードの問題を解決し、いくつかの量子攻撃に抵抗する能力を持つ。
提案手法をよりよく示すために,暗号化された2量子ビット状態の検索手法の例を示す。
さらに,本手法のセキュリティは,外部攻撃と内部攻撃の2つの側面から分析され,その結果から,このような攻撃に抵抗でき,データや計算の盲目性も保証できることが示唆された。
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