論文の概要: Secure and Efficient Two-party Quantum Scalar Product Protocol With
Application to Privacy-preserving Matrix Multiplication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.15856v1
- Date: Sat, 23 Sep 2023 14:33:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-01 12:05:45.905742
- Title: Secure and Efficient Two-party Quantum Scalar Product Protocol With
Application to Privacy-preserving Matrix Multiplication
- Title（参考訳）: セキュアで効率的な2パーティ量子スカラー製品プロトコルとプライバシ保存行列乗算への応用
- Authors: Wen-Jie Liu, Zi-Xian Li
- Abstract要約: 2-party quantum scalar product (S2SP)は、セキュアマルチパーティ計算(SMC)における有望な研究領域である
既存の量子S2SPプロトコルは十分に効率が良くないため、複雑さは通常指数レベルに近い。
本稿では,Fourier状態に基づくセキュアな2パーティ量子スカラー(S2QSP)プロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.770988618353868
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Secure two-party scalar product (S2SP) is a promising research area within
secure multiparty computation (SMC), which can solve a range of SMC problems,
such as intrusion detection, data analysis, and geometric computations.
However, existing quantum S2SP protocols are not efficient enough, and the
complexity is usually close to exponential level. In this paper, a novel secure
two-party quantum scalar product (S2QSP) protocol based on Fourier entangled
states is proposed to achieve higher efficiency. Firstly, the definition of
unconditional security under malicious models is given. And then, an honesty
verification method called Entanglement Bondage is proposed, which is used in
conjunction with the modular summation gate to resist malicious attacks. The
property of Fourier entangled states is used to calculate the scalar product
with polynomial complexity. The unconditional security of our protocol is
proved, which guarantees the privacy of all parties. In addition, we design a
privacy-preserving quantum matrix multiplication protocol based on S2QSP
protocol. By transforming matrix multiplication into a series of scalar product
processes, the product of two private matrices is calculated without revealing
any privacy. Finally, we show our protocol's feasibility in IBM Qiskit
simulator.
- Abstract（参考訳）: secure two-party scalar product (s2sp) はsecure multiparty computation (smc) における有望な研究領域であり、侵入検出、データ解析、幾何計算といったsmcの様々な問題を解決することができる。
しかし、既存の量子S2SPプロトコルは十分効率的ではなく、複雑さは通常指数レベルに近い。
本稿では,フーリエの絡み合った状態に基づくセキュアな2次元量子スカラー(S2QSP)プロトコルを提案し,高い効率を実現する。
まず、悪意のあるモデルの下での無条件セキュリティの定義が与えられる。
そして, モジュール型サムメーションゲートと併用して悪意のある攻撃に抵抗するために, 絡み合い結合と呼ばれる正直な検証手法を提案する。
フーリエ絡み合った状態の性質は、多項式複雑性を持つスカラー積を計算するために用いられる。
我々のプロトコルの無条件なセキュリティが証明され、すべての当事者のプライバシーが保証される。
さらに,S2QSPプロトコルに基づくプライバシ保護量子行列乗算プロトコルを設計する。
行列の乗法を一連のスカラー積過程に変換することにより、2つのプライベート行列の積はプライバシーを明かさずに計算される。
最後に,IBM Qiskitシミュレータにおけるプロトコルの実現可能性を示す。
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